基于PLC的加热炉温度控制系统设计论文.doc

PAGE PAGE 1 本 科 毕 业 设 计（论文）任 务 书 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电气控制与组态设计，科学出版社，2009 [6 ] 李科，温控系统的智能PID控制算法研究，[硕士论文]，中华科技大学，2006 [7] 吴长胜，基于PLC控制的加热炉温度控制系统设计，[学士论文]，贵州师范大学，2006 [8] 李世斌、李宏伟，PLC在锅炉控制中的应用、自动化技术与应用，2003年第22卷第1期 [9] 欧祖鸿，基于Wincc和S7-200的温度测控系统，[学士论文]，重庆科技学院，2010 [10] 廖常初，PLC 编程及应用，机械工业出版社，2005 [11] 顾占松、陈铁年，可编程控制器原理与应用，北京国防工业出版社，1996 [12] 王伟、张晶逃、柴天佑，PID参数先进整定方法综述，自动化学报，2000,5（26）347~355 [13] 胡学林，可编程控制器教程，电子工业出版社，2005 [14] 张扬、蔡春伟、孙明健，S7-200PLC原理与应用系统技术，机械工业出版社，2007 [15] Jurgen Muiler、张怀勇，西门子自动化系统实战，人民邮电出版社，2007 指导教师签字： 年 月 日 教研室主任签字： 年 月 日 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