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摘要：目前焦化方法主要有延迟焦化、釜式焦化、平炉焦化、流化焦化、灵活焦化等焦化的方式。延迟焦化相比较于其他方法具有原料来源广、处理量大、灵活性强、成本低等优点。本文主要以延迟焦化工艺为基础，对其中的加热炉部分进行控制系统的设计。介绍了力控组态软件从安装到使用的过程，运用力控做延迟焦化工艺流程图界面设计和控制系统设计。介绍了西门子S7-200PLC，并用其编写梯形图程序实现加热炉控制系统的设计，使用炉膛温度与加热炉出口温度作为变量的串级控制系统。通过力控设计的上位机管理界面和西门子S7-200连接实现温度的的显示和实时控制。32061
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毕业论文关键词：力控；西门子S7-200；加热炉；串级控制
Coking unit automatic control design
Abstract：At present coking mainly including delayed coking, kettle, coking, open hearth furnace, coking, fluid coking, flexible, coking, etc. Compared with other methods the delayed coking has wide raw material sources, large capacity, strong flexibility, low cost advantages. In this paper, on the basis of delayed coking process, on the part of heating furnace in the design of control system. Force control configuration software is introduced from installation to use, the process of using the force control for delayed coking process flow diagram interface design and control system design. The Siemens S7-200 PLC is introduced, and the ladder diagram programming realize the design of the control system of heating furnace, using furnace temperature and outlet temperature of the heating furnace as the variables of the cascade control system. Through the force control design of PC management interface and Siemens S7-200 connected to realize the real-time display and control of temperature.
Key Words：The force control; Siemens S7-200; The heating furnace;Cascade control
目 录
1. 绪论.1
1.1 课题的目的和意义.1
1.2 国内外延迟焦化现状和水平.2
1.2.1 国外延迟焦化发展.2
1.2.2 国内延迟焦化发展.3
1.3 延迟焦化工艺介绍.4
1.3.1 工艺流程.4
1.3.2 工艺特点.5
2. 软件介绍.7
2.1 力控组态软件介绍.7
2.2 力控软件构成组件及功能.7
2.3 西门子S7-200PLC介绍12
2.3.1 西门子S7-200PLC概述12
2.3.2 西门子S7-200编程软件STEP7-Micro/WIN安装.14
3. 控制系统方案设计17
3.1 加热炉出口温度与炉膛温度的串级控制17
3.2 梯形图程序19
3.3 硬件配置22
3.4 软件设计23
3.5 力控组态软件仿真.27
4. 调试结果及总结28
致谢29
参考文献30
1. 绪论
焦化的过程指的就是各种有机物质碳化变焦的过程，其中在煤的干馏的应用体现在高温干馏方面。焦化在石油的加工方面的简称是渣油的焦炭化，是指重质油（包括重油，减压渣油，裂化渣油还有土沥青等等）在温度为500℃的高温条件下进行化学反应，主要是一些深度的裂解和缩合反应，产生的产物为气体、汽油、柴油、蜡油和石油焦的一种生产过程。焦化方法有很多种，工业上常用的有延迟焦化、釜式焦化、平炉焦化、流化焦化和灵活焦化等这几种工艺过程。
1.1 课题的目的和意义
本课题针对延迟焦化装置做自控设计。延迟焦化用于石油二次加工，加深对渣油的利用。使用的原料主要是贫氢的重质油(例如减压渣油、裂化渣油以及沥青等等)，其中进行的深度的热裂化反应条件是在高温(400~500℃)，经过裂解反应以后，使气体烃和轻质油品可以由渣油的转化获得；缩合反应的另一种产物是焦炭。延迟焦化作为一种减压渣油加工工艺，一直是重油深加工主要手段，它可以使渣油脱碳效果更好，可以获取更多的馏分油，其中部分轻质馏分和重质馏分油可以进一步的深加工。产品中蜡油可以作为催化裂化的原料，焦炭不仅仅可用作冶炼工业的燃料，另一方面可作高炉及铸造使用。通常焦化的原料及生成方法选择恰当后，焦炭经过煅烧及石墨化后，再用来制造炼铝、炼钢的电极或者原子能反应堆的减速剂，原料也用于宇航中石墨制品等。