生产奶粉的干燥器温度控制系统1.doc

辽 宁 工 业 大 学 PLC 课程设计（论文） 题目： 生产奶粉的干燥器温度控制系统 院（系）： 电气工程学院 专业班级： 测控072班 学 号： 070301041 学生姓名： 黄修刚 指导教师： 郑海英 起止时间：2010.12.13-2010.12.24 课程设计（论文）任务及评语 院（系）：电气工程学院 教研室：测控技术与仪器 学 号 070301041 学生姓名 黄修刚 专业班级 测控072 课程题目 生产奶粉的干燥器温度控制系统 课程设计（论文）任务 实现功能 设计一个基于PLC的奶粉干燥器温度控制系统。干燥器的温度变化范围为0到400度，采用PID调节，使其温度恒定在75度。 设计任务及要求 根据设计任务，进行系统方案论证，输入量和输出量标准化采用双极性方案，采用PID调节； 选择合适的PLC及I/O扩展模块和模拟量模块等； 合理选择温度传感器和相应的变送器进行变量的检测和变送； 建立I/O分配表，完成梯形图程序设计并上机调试； 按统一的书写格式，撰写、打印设计说明书一份；设计说明书应在4000字以上。 技术参数 1、干燥塔直径：3.300m；进风温度：0-100℃；蒸发能力：150Kg H2O/h 2、温度设定值：75℃；采样时间：30S；输出为双极性模拟量，用以控制加热阀门的开度在0到100%间变化。 3、控制精度1% 工作计划 布置任务，查阅资料，理解掌握系统的控制要求。（2天） 确定系统的输入/输出信号和类型，选择PLC主机和扩展模块。（1天） 建立I/O分配表，完成PLC与输入输出信号的外部接线。（1天） 建立系统的控制要求，设计系统的梯形图。（3天） 上机调试、修改程序、答辩。（2天） 撰写、打印设计说明书。（1天） 指导教师评语及成绩 平时： 论文质量： 答辩： 指导教师签字： 总成绩： 年 月 日 注：成绩：平时20% 论文质量60% 答辩20% 以百分制计算 摘要 传统的加热炉电气控制系统普遍采用继电器控制技术,由于采用固定接线的硬件实现逻辑控制,使控制系统的体积增大,耗电多,效率不高且易出故障,不能保证正常的工业生产。 随着计算机控制技术的发展,传统继电器控制技术必然被基于计算机技术而产生的PLC控制技术所取代。 而PLC本身优异的性能使基于PLC控制的温度控制系统变的经济高效稳定且维护方便。这种温度控制系统对改造传统的继电器控制系统有相当的意义。干燥器是通过加热使物料中的湿分(一般指水分或其他可挥发性液体成分)汽化逸出，以获得规定湿含量的固体物料的机械设备。干燥的目的是为了物料使用或进一步加工的需要第1章 绪论 5 1.1 课题背景 5 1.2 研究的主要内容 5 第2章 课程设计的方案 6 2.1 概述 6 2.2 系统设计思路 6 2.3系统参数选择 7 2.4 控制方案设计 7 第3章 硬件设计 9 3.1 S7-200PLC选型 9 3.2 温度传感器 10 3.3 模拟PID算法简介 11 第4章 软件设计 13 4.1 控制程序的组成 13 4.2 控制程序设计 13 第5章 系统测试与分析/实验数据与分析 17 第6章 课程设计总结 19 参考文献 20 绪论 1.1 课题背景 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,特别是涉及到逻辑控制方面更不是其长处,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点，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对温度的控制问题是一个工业生产中经常会遇到的控制问题。这也正是本课题所重点研究的内容。 1.2 研究的主要内容 本课题的研究内容主要有： 温度的检测； 采用PLC进行恒温控制； PID算