毕业设计（论文)-基于数字PID的电阻炉温度控制.doc

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摘要
温度是工业生产对象中主要的被控参数之一,本文通过设计温度控制系统,
体现PLC在模拟量信号检测与控制中应用的优越性。本文中被控对象是电炉,在
炉温自动控制系统中,炉温经过热电偶检测和温度变送器的转换,变为相应的电
压信号,送往PLC控制器,再经过模拟量输入/输出模块(A/D)转换为数字量,
并由程序将给定的温度值与测量值比较,然后根据偏差大小按比例调节规律,计
算出校正量。通过模拟量输入/输出模块的输出控制作用,消除炉温的偏差,从
而使炉温达到并稳定在给定的数值上。

关键词 PLC,温度控制,比例调节
目录

摘要 - 1 -
1 绪论 - 3 -
课题背景、目的及意义 - 3 -
课题背景 - 3 -
课题的目的及意义 - 3 -
本文结构安排 - 3 -
2 可编程控制器(PLC)概况 - 3 -
- 4 -
PLC的定义 - 4 -
PLC的特点 - 4 -
PLC的发展 - 4 -
PLC的基本组成及各部分作用 - 5 -
(CPU) - 5 -
- 6 -
I/0单元 - 6 -
- 7 -
- 7 -
- 7 -
- 7 -
PLC的应用领域 - 8 -
3模块方案的选择与论证 - 9 -
总体方案的选择 - 9 -
各独立模块方案论证 - 10 -
温度检测模块 - 10 -
变频调速模块 - 11 -
主控模块PLC - 12 -
功率输出电路及其控制原理的分析 - 14 -
显示电路设计 - 14 -
按键接入 - 14 -
报警电路设计 - 15 -
温度调节模块 - 15 -
硬件总框图 - 15 -
4 系统软件设计 - 1 -
- 1 -
PID控制器的参数整定 - 2 -
结论 - 1 -
参考文献 - 1 -
1 绪论
课题背景、目的及意义
课题背景
随着电子行业的飞速发展,IC技术的不断提高,PLC在国民经济生产各行业发挥了重要作用。它因为集成度高,体积小,运行可靠,应用灵活,价格低,面向控制等特点得到了广大工程技术人员的好评。在温度控制方面,PLC能够代替以前常规的模拟调节器。目前,我与欧美等拥有先进制造技术的国家还有一定的差距。我们波撇需要培养和训练能够设计智能化,自动化设备的工程技术人才。智能作为现在的新发明,是以后的发展发祥和趋势,他能够按照预先设定的模式在一个环境里自动运作,不需要人为的管理,可应用于各个领域。炉温控制就是其中的一个。本设计介绍了利用PLC进行炉温控制系统的基本组成,工作原理,程序设计和系统的抗干扰措施。本设计结构简单,实用型强,有较高自能化,人性化特点
课题的目的及意义
本次毕业设计选择“电炉温度控制的PLC控制设计”是为了更好地学习和研究PLC电气设计的相关知识,掌握电路设计的方法和技巧。学会如何将学习到的理论知识用到实际当中,怎么能够活学活用。深入的了解电子元器件的使用方法,了解各个元器件的基本用法,能够灵活敏捷的判断电路中出现的故障,学会独立设计,积累更多的设计经验,加强焊接能力和技巧,同时在实践过程中锻炼查阅,归纳质料的能力,提高理论知识联系动手能力。

本文结构安排
本设计系统以PLC为控制核心,加以温度检测电路,变频调速器,D/A转换器以及其他电路构成。系统由PLC通过对温度检测电路检测到的温度加以分析,与给定的对应所要控制的多组温度值进行比较,找出温度值所在范围,根据PLC中设置的PID参数,输出相应温度初值对应的受控对象电机的转速初值,经D/A转换为模拟电压,通过信号转为变频器的频率,控制变频调速装置,带动被控对象,并且把被控对象的转速经变换电路和D/A转换器反馈到PLC中,与输出的转速初值进行比较,其偏差被PID程序计算后重新输出,在规定的时间内循环,从而实现对温度的控制。本系统简洁,灵活,可扩展性好,具有电路设计简单,精度高,控制效果好的优点
2 可编程控制器(PLC)概况

可编程序控制器(Programmable Controller)通常也可简称为可编程控制器,英文缩写为PC或PLC,是以微处理器为基础,综合了计算机技术、自动控制技