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课程名称：PLC课程设计

设计题目：加热反应炉PLC控制系统的设计

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指导教师：

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课程设计任务书

专业姓名学号

开题日期：年3月23日完成日期：年6月28日

题目加热反应炉PLC控制系统的设计

一、设计的目的

加热炉温度控制在许多领域中得到广泛的应用。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。采用PLC来对反应炉进

行全自动控制，提高生产效率，并且降低劳动力成本。

二、设计的容及要求

对反应炉的控制主要分为3个阶段。第一阶段，送料控制，检测下液面、炉温度

和炉压力是否小于给定值，若是则开启排气阀和进料阀。当液位上升到上液位设定

值时，关闭排气阀和进料阀。延时20S，开启氮气阀,氮气进入反应炉，炉压力上升。

当压力上升到给定值时，关闭氮气阀。第二阶段，加热反应控制，接通反应炉电源,

开始对反应炉加温。当温度上升到给定值时，切断加热电源。延时10min，加热过

程结束。第三阶段，泄放控制，打开排气阀使炉压力降到给定值以下，打开泄放阀，

当炉溶液下降到下液面以下，关闭泄放阀和排气阀。系统恢复到原始状态准备进入

下一循环。

三、指导教师评语

四、成绩

指导教师(签章)

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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。

温度控制系统广泛应用于工业控制领域，如钢铁厂、化工厂、火电厂等锅炉的温

度控制系统，电焊机的温度控制系统等。加热炉温度控制在许多领域中得到广泛的应

用。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。加热炉温度是一个大惯性系统，一般采用双闭环调节进行控制。本设

计是利用西门子S7-300PLC控制加热炉温度的控制系统。首先介绍了温度控制系统的

工作原理和系统的组成，然后介绍了西门子S7-300PLC和系统硬件及软件的具体设计

过程。

关键词：西门子S7-300PLC温度控制系统

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第1章引言

1.1研究的目的和意义

加热反应炉是工业生产中常用的重要设备，过去仅依靠人工经验进行操作，往

往存在送料、温度、压力等条件变化时不能实施有效控制的问题，产品质量不稳定

甚至出现次品，造成原料浪费，给企业带来经济损失。可编程序控制器PLC以其可

靠性高、功能强、控制灵活等特点，已成为目前工业现场环境的首选控制装置。它

不仅能实现复杂的逻辑顺序控制，还能完成少量模拟量的过程控制，且编程简单，

使用方便。使用自动控制系统能有效的提高生产的安全性，大大降低了事故的发生

率，并能提高生产效率，使原材料的使用率达到最大。