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基于PLC的炉膛温度控制系统设计毕业论文 目　录 前　言 1 第1章 绪论 2 1.1 课题研究的意义 2 1.2 锅炉控制的国内外研究现状 3 1.3 本文所做工作 4 第2章 PLC基础及系统方案设计 5 2.1 可编程控制器基础 5 2.1.1 可编程控制器的产生和应用 5 2.1.2 可编程控制器的组成 5 2.1.3 可编程控制器的工作原理 7 2.1.4 可编程控制器的分类及特点 8 2.2 系统方案设计 8 第3章 硬件设计 9 3.1 PLC控制系统设计的基本原则和步骤 9 3.1.1 PLC控制系统设计的基本原则 9 3.1.2 PLC控制系统设计的一般步骤 9 3.2 PLC系统选型 10 3.3 系统控制要求 11 3.4 电气控制系统电路图 12 第4章 软件设计 14 4.1 PLC编程语言简洁 14 4.1.1 PLC编程语言的国际标准 14 4.1.2 复合数据类型与参数类型 15 4.1.3 系统存储器 16 4.2 STEP7的原理 17 4.3 程序设计 18 4.4 通信系统 19 结　论 21 谢 辞 22 参考文献 23 附　录 24 外文资料翻译 32 前　言 在经济科技日益金华的今天自动生产代替单纯的手工劳动已是不可逆转的历史潮流，于是过程控制这门课程被提上日程在经济科技日益进化的今天自动生产代替人工已是不可逆转的历史潮流一过程控制被提上日程。 在化工过程控制中温度控制应用相当广泛。往往在控制中还存在着多种扰动，例如流量、液位等。温度控制作为过程控制中的一个很重要的方面，由于其特殊性一直以来都是一个控制难点。温度控制具有很大的滞后性，在控制中难以得到理想的效果。再加上各种扰动，温度控制已经不能光靠简单的PID控制达到目标。在这种情况下我们往往就需要借助别的控制方式。 前馈控制作为一种特殊的控制规律就是在这种情况下发展起来的。前馈控制就是在扰动影响到被控对象前就将其通过补偿消除掉。因此在这次设计中我们用前馈控制方式来克服流量的扰动使得温度控制精度更加精确。前馈控制等控制算法我们往往用PLC来实现。 PLC是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。它采用可以编制程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数、和算术运算等操作的指令，并能通过数字式或模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。 本次设计综合运用计算机、PLC、温度传感器、流量传感器等对工业对象的夹套锅炉、管道进行控制，运用计算机编程、PLC编程、控制算法设计、过程控制、工业现场总线技术、电器线路设计等知识和技术实现前馈反馈控制。首先由变频器、泵、压力传感器组成恒压供水系统，再由两个调节阀控制两个支路分别给锅炉的夹套和内胆供水，由PLC编程、加热器、温度传感器组成锅炉内胆水温反馈加热系统，流量传感器、PLC、加热丝组成前馈补偿系统，从而组成前馈反馈控制系统。 第1章 绪论 1.1 课题研究的意义 锅炉是工业生产和集中供热过程中重要的动力设备。水暖锅炉在我国已有近百年的历史，在过去很长一段时间，我国水暖锅炉控制一直都是人工手动控制。随着我国人民生活水平的稳步提高和城市化建设的步伐加快，建筑业在国民经济中的重要性日益凸显。而对新型采暖设备的需求量也呈全面迅猛增长的态势。虽然近年来，电热采暖、地热采暖悄然进入寻常百姓家，但以水暖锅炉进行采暖仍是我国最为普遍使用的冬季采暖方式。 工业锅炉是工业生产和集中供热过程中重要的动力设备。水暖锅炉在我国已有近百年的历史，在过去很长一段时间，我国水暖锅炉控制一直都是人工手动控制。随着我国人民生活水平的稳步提高和城市化建设的步伐加快，建筑业在国民经济中的重要性日益凸显。而对新型采暖设备的需求量也呈全面迅猛增长的态势。虽然近年来，电热采暖、地热采暖悄然进入寻常百姓家，但以水暖锅炉进行采暖仍是我国最为普遍使用的冬季采暖方式。 工业锅炉能耗巨大，每年的耗煤量超过上亿吨，占我国原煤产量的三分之一，提高其生产效率不仅具有可观的经济效益，还有重要的环保意义。但是我国目前运行的大多数锅炉系统控制水平不高，效率普遍低于国家标准，操作工人水平参差不齐，经常是凭感觉和经验去操作，长期使锅炉处在能耗高、环境污染严重的生产状态。据有关资料显示，世界85%的人口正陆续进入工业化阶段，全球性的人口、资源、环境矛盾尖锐，使我国的现代化面临严峻的挑战，即使国际市场能够弥补中国资源的不足，生态和环境破坏的沉重代价也难以承受。 工业锅炉生产效率会受到诸多因素的影响。炉体本身的生产状况是影响锅炉产热效率的重要因素，但是国内很多供热单位的锅炉炉龄较长、生产状况远低于设计标准，要彻底的更新换代，需要很大的投资，这是大多数的供热单位不能承受的，也不符合我国现在的基本国情。然