基于PLC的加热炉温度控制系统设计本科毕业论文设计.doc

本 科 毕 业 设 计（论文）任 务 书 基于PLC的加热炉温度控制系统设计本科毕业设计论文 题目: 基于PLC的加热炉温度控制系统设计 原始依据(包括设计（论文）的工作基础、研究条件、应用环境、工作目的等)： 温度控制系统在国内各行各业的应用虽然已经十分广泛，但从国内生产的温度控制器来讲，总体发展水平仍然不高，同国外的日本、美国、德国等先进国家相比，仍然有着较大的差距。加热炉的温度控制系统具有较大的容量滞后，采用单回路控制往往会出现较大的动态偏差，很难达到好的控制效果，为提高系统对负荷变化较大或其他扰动比较剧烈时的控制质量，采用基于PLC的双闭环温度控制系统来提高加热炉的燃烧效率。 通过本毕业设计培养学生综合运用所学的基础理论、基础知识、基本技能进行分析和解决实际问题的能力，使学生受到PLC系统开发的综合训练，达到能够进行PLC系统设计和实施的目的。 主要内容和要求（包括设计（研究）内容、主要指标与技术参数，并根据课题性质对学生提出具体要求）： 如图1所示的加热炉，它是由温度内胆、夹套、加热器、温度检测变送器组成。 图1加热炉温度系统 加热器采用传统的价格较低的电阻板加热，水系统是加速加热炉温度恒定。通过检测内胆和夹套的温度来控制电阻板两端的电压变化，使炉温达到设定值。 为提高系统对负荷变化较大或其他扰动比较剧烈时的控制质量，采用串级控制方案，主、副控制器采用PID控制算法，手动整定或自整定PID参数，实时计算控制量，控制加热装置，使加热炉温度为80℃左右，并能实时显示当前温度值。 毕业论文中需有与本课题有关的国内外的研究现状，系统总体方案设计，硬件的工程设计与实现， PLC控制程序设计（I/O地址分配，程序流程图），总结。 日程安排： -2011.4. 8 认真收集有关资料，完成开题报告 提出总体方案并进行论证 论文主体设计 论文撰写，完成初稿 程序调试和修改论文 2011.5.29-2011.6. 7 编写设计说明书，准备答辩提纲，进行答辩 主要参考文献和书目： [1] 楼顺天、姚若玉、沈俊霞，MATLAB7.x程序设计语言，西安电子科技大学出版社，2008 [2] 黄友锐、曲立国，PID控制器参数整定与实现，科学出版社，2010 [4] 卢京潮，自动化控制原理，西北工业大学出版社，2009 [5] 周美兰周封王岳宇PLC 编程及应 本科毕业设计（论文）开题报告（综述） 题 目：基于PLC的加热炉温度控制系统设计 本课题来源及研究现状： 随着现代工业的逐步发展，在工业生产中，温度、压力、流量和液位是四种最常见的过程变量。其中，温度是一个非常重要的过程变量。例如：在冶金工业、化工工业、电力工业、机械加工和食品加工等许多领域，都需要对各种加热炉、热处理炉、反应炉和锅炉的温度进行控制。这方面的应用大多是基于单片机进行的PID控制，然而单片机控制的DDC系统软硬件设计较为复杂，特别是设计到逻辑方面更不是其长处，然而PLC在这方面却是公认的最佳选择。 随着PLC功能的扩充，在许多PLC控制器中都扩充了PID控制功能，因此在逻辑控制与PID控制混合的应用场所中采用PLC控制是较为合理的，通过采用PLC来对它们进行控制不仅具有控制方便、简单和灵活性大的优先，而且可以大幅度提高被测温度的技术指标，从而能够大大提高产品的质量和数量。因此，PLC对温度的控制是一个工业生产中经常会遇到的控制问题。这也是本次毕业设计所重点研究的内容。 温度控制系统在国内各行业的应用虽然已经十分广泛，但从温度控制来讲，总体发展水平仍然不高，同日本、美国、德国等先进国家相比有着较大的差距。目前我国在这方面总体技术水平处于20实际50年代中后期水平，成熟产品主要以‘点位’控制及常规的PID控制为主。它只能适应一般的温度控制，难以控制滞后、复杂、时变温度系统。而适应于较高控制场合的智能化、自适应控制仪表，国内技术还不十分成熟，形成商品化并在仪表控制参数的自整定方面，国外已有较多的成熟产品。但由于国外技术必威体育官网网址及我国开发工作的滞后还没有开发出性能可靠的自整定软件，控制参数大多靠人工经验及现场调试确定。 国外温度控制系统发展迅速，并在智能化、自适应、参数自整定等方面取得成果。日本、美国、德国、瑞典等技术领先的国家，都生产出了一批商品化得，性能优异的温度控制器及仪器仪表，并在各行业广泛应用。它们主要具有如下的特点：①是适应于大惯性、大滞后等复杂温度控制系统的控制；②是能够适应于受控数学模型难以建立的温度控制系统的控制；③是能够适应于受控系统过程复杂、参数时变的温度控制系统的控制；④是温度控制系统普遍采用自适应控制、自校正控制、模糊控制、人工智能等理论及计算机技术，运用先进的算法，适应的范围广泛；⑤是温度控制器普遍具有参数自整定功能。有的还具有自学习功能，能够