基于plc控制的加热炉温度控制系统设计[1]

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1、河北机电职业技术学院河北机电职业技术学院毕业设计论文题目基于PLC控制的加热炉温度控制系统系别电气工程系专业班级学生学号指导教师2011年6月河北机电职业技术学院摘要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,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PID调节进行控制。随着PLC

2、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。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，PID，温度传感器，固态继电器I河北机电职业技术学院AbstractTemperaturecontrolsystemhasbeenwidelyusedintheindustrycontrolledfield，a

3、sthetemperaturecontrolsystemofboilersandweldingmachinesinsteelworks、chemicalplant、heat-engineplantetc.Heating-stovetemperaturecontrolhasalsobeenappliedwidelyinallkindsoffields.TheapplicationofthisaspectisbasedonSCMwhichismakingthePIDcontrol,yetthehardwareandsoftwaredesig

4、nofDDCsystemcontrolledbySCMissomewhatcomplicated,it’snotanadvantageespeciallyrelatedtologiccontrol,howeveritisacceptedasthebestchoicewhenmentionedtoPLC.Thefurnacetemperatureofheating-stoveisalargeinertiasystem，sogenerallyusingPIDadjustingtocontrol.WiththeexpandingofPLCfu

5、nction,thecontrolfunctioninmanyPLCcontrollershasbeenexpanded.ThereforeitismorereasonabletoapplyPLCcontrollingintheapplicablefieldswherelogicalcontrolandPIDcontrolblendtogether.ThedesignhasutilizedthecontrolsystemwithwhichSiemensS7-300PLCcontrolthetemperatureheating-stove

6、.Inthefirstplacethispaperpresentstheworkingprinciplesofthetemperaturecontrolsystemandtheelementsofthissystem.ThenitintroducesSiemensS7-300PLCandthespecificdesignproceduresofthehardwareandthesoftware.Keywords：SiemensS7-300PLC，PID，temperaturepickup,solidstaterelayII河北机电职业技

7、术学院目录摘要IAbstractII第一章引言11.1系统设计背景11.2系统工作原理11.3系统设计目标及技术要求21.4技术综述2第二章系统设计32.1控制原理与数学模型32.1.1PID控制原理32.1.2PID指令的使用注意事项62.2采样信号和控制量分析72.3系统组成8第三章硬件设计93.1PLC的基本概念93.1.1模块式PLC的基本结构93.1.2PLC的特点113.2PLC的工作原理123.2.1PLC的循环处理过程123.2.2用户程序的执行过程143.3S7-300简介143.3.1数字量输入模块143.3.2数字

8、量输出模块153.3.3数字量输入/输出模块153.3.4模拟量输入模块153.3.5模拟量输出模块153.4温度传感器163.4.1热电偶.................................