基于plc锅炉盘管出口水温滞后控制系统

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1、本科毕业设计（论文）题目：基于S7-300锅炉盘管出口水温滞后控制系统专题题目：学院：电气工程与自动化学院专业：自动化班级：093班学号：20091873学生：指导教师：职称：副教授2013年6月6日摘要锅炉控制在工业控制中一直富有新意的课题，对于不同的控制对象，有着不同的控制方式和模式。温度系统惯性大，滞后现象严重，难以建立精确的数学模型，给控制过程带来很大难题。本文首先对电锅炉采用的控制方案进行了深入研究，选择一种适合于PLC控制的方案。以锅炉为被控对象，以锅炉出口水温为主被控参数，以炉膛内

2、水温为副被控参数，以加热炉电阻丝电压为控制参数，选用西门子CPU314C-2PN/DP为控制器，构成锅炉温度串级控制系统；采用典型的PID算法，运用PLC梯形图编程语言进行编程，实现锅炉温度的自动控制。这个方案既满足了系统快速和精确达到平衡，又大大的降低了成本并且简化了编程和调试工作。利用先进的PLC程序编制工具STEP7及杰控组态软件，完成了锅炉控制系统的程序设计和监控画面设计。关键词：PLC控制；锅炉控制；串级控制；PIDAbstractBoilercontrolhasbeeninnovat

3、ivetopicsinindustrialcontrol,fordifferentcontrolledobjects,differentcontrolwaysandmode.Temperaturesystemofinertiaisbig,lagphenomenonisserious,isdifficulttoestablishaccuratemathematicalmodel,bringgreatdifficultiestocontrolprocess.Thispaperthecontrolsc

4、hemeofelectricboileradoptsthecarriedonthethoroughresearch,chooseasuitableforPLCcontrolscheme.Inboilerforcontrolledobject,mainlyboileroutletwatertemperaturewasaccusedofparameters,withthewatertemperatureinthehearthtoassistantwasaccusedofparameters,with

5、heatingresistancewirevoltageascontrolparameters,selectionofSiemensCPU314C-2PN/DPasthecontroller,aboilertemperaturecascadecontrolsystem;USESthetypicalPIDalgorithm,usingPLCladderdiagramprogramminglanguageprogramming,realizetheboilertemperatureautomatic

6、control.Thisschemesatisfiesthesystembalancequicklyandprecisely,andgreatlyreducedthecostandsimplifytheprogramminganddebugging.UseofadvancedPLCprogrammingtoolSTEP7andcontrolconfigurationsoftware,completedtheboilercontrolsystemprogrammingandmonitoringsc

7、reendesign.Keywords:PLCcontrol;Boilercontrol;Cascadecontrol;PID目录第一章绪论11.1课题的提出与意义11.2研究背景及现状21.3该课题的研究目标31.4研究的内容及方法4第二章控制系统方案设计52.1锅炉自动控制方案52.2锅炉控制的结构和原理62.2.1锅炉控制的结构72.3串级系统的设计72.3.1串级控制系统的设计82.3.2串级控制系统参数的整定82.4PID的算法92.4.1模拟PID92.4.2数字的PID算法102.

8、5纯滞后的算法112.5.1采样周期的分析12第三章控制系统的硬件设计133.1控制系统的硬件组成133.2锅炉控制的系统143.3PLC的选型及硬件配置153.3.1模拟量输入模块SM331(AI8．12Bit)153.3.2模拟量输出模块SM332(AO4．12Bit)153.3.3控制系统的硬件组态163.4传感器选择163.4.1温度传感器163.4.2流量传感器173.5变送器选择173.6电磁调节阀选择183.7变频器MM42018第四章控制系统的软件设计194.1STEP7编程软件