毕业论文：基于PLC的锅炉温度控制系统.doc

河南职业技术学院
毕业设计(论文)
题目 PLC的锅炉温度控制系统
系(分院) 电气工程系
学生姓名孔永婷
学号 11112036
专业名称电气自动化
指导教师徐瑞丽
2013年11月8日

目录
摘要 1
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第二章 PLC和组态软件 3
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第三章 PLC控制系统的硬件设计 7
PLC控制系统设计的基本原则和步骤 7
PLC控制系统设计的基本原则 7
PLC控制系统设计的一般步骤 7
PLC程序设计的一般步骤 8
PLC的选型和硬件配置 9
PLC型号的选择 9
S7-200CPU的选择 9
EM235模拟量输入/输出模块 10
热电式传感器 10
可控硅加热装置简介 10
系统整体设计方案和电气连接图 11
PLC控制器的设计 11
控制系统数学模型的建立 11
PID控制及参数整定 12
第四章 PLC控制系统的软件设计 14
PLC程序设计的方法 15
编程软件STEP7--Micro/WIN 概述 15
STEP7--Micro/WIN 简单介绍 15
计算机与PLC的通信 16
程序设计 16
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PID指令向导 16
控制程序及分析 17
第五章组态画面的设计 21
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第六章系统测试 25
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结束语 29
参考文献 30
基于PLC的锅炉温度控制系统
摘要
从上世纪80年代至90年代中期,PLC得到了快速的发展,在这时期,PLC在处理模拟量能力、数字运算能力、人机接口能力和网络能力得到大幅度提高,PLC逐渐进入过程控制领域,在某些应用上取代了在过程控制领域处于统治地位的DCS系统。PLC具有通用性强、使用方便、适应面广、可靠性高、抗干扰能力强、编程简单等特点。PLC在工业自动化控制特别是顺序控制中的地位,在可预见的将来,是无法取代的。
本文介绍了以锅炉为被控对象,以锅炉出口水温为主被控参数,以炉膛内水温为副被控参数,以加热炉电阻丝电压为控制参数,以PLC为控制器,构成锅炉温度串级控制系统;采用PID算法,运用PLC梯形图编程语言进行编程,实现锅炉温度的自动控制。
电热锅炉的应用领域相当广泛,在相当多的领域里,电热锅炉的性能优劣决定了产品的质量好坏。目前电热锅炉的控制系统大都采用以微处理器为核心的计算机控制技术,既提高设备的自动化程度又提高设备的控制精度。
本文分别就电热锅炉的控制系统工作原理,温度变送器的选型、PLC配置、组态软件程序设计等几方面进行阐述。通过改造电热锅炉的控制系统具有响应快、稳定性好、可靠性高,控制精度好等特点,对工业控制有现实意义。
关键词:电热锅炉的控制系统温度控制串级控制 PLC PID

电热锅炉的应用领域相当广泛,电热锅炉的性能优劣决定了产品的质量好坏。目前电热锅炉的控制系统大都采用以微处理器为核心的计算机控制技术,既提高设备的自动化程度又提高设备的控制精度。
PLC的快速发展发生在上世纪80年代至90年代中期。在这时期,PLC在处理模拟量能力、数字运算能力、人机接口能力和网络能力得到了很大的提高和发展。PLC逐渐进入过程控制领域,在某些应用上取代了在过程控制领域处于统治地位的DCS系统。PLC具有通用性强、使用方便、适应面广、可靠性高、抗干扰能力强、编程简单等特点。[4]
电热锅炉是机电一体化的产品,可将电能直接转化成热能,具有效率高,体积小,无污染,运行安全可靠,供热稳定,自动化程度高的优点,是理想的节能环保的供暖设备。加上目前人们的环保意识的提高,电热锅炉越来越受人们的重视,在工业生产和民用生活用水中应用越来越普及。电热锅炉目前主要用于供暖和提供生活用水。主要是控制水的温度,保证恒温供水。