加热反应炉-毕业设计

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1、毕业综合实践课题名称：加热反应炉监控制系统作者：虞架强学号：10035133系别：电气电子工程系专业：电气自动化技术指导老师：董玲娇专业技术职务：副教授2013年4月浙江温州课题摘要从上世纪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。本文介绍了以锅炉为被

2、控对象，以锅炉出口水温为被控参数，以加热炉电阻丝电压为控制参数，以PLC为控制器，构成锅炉温度控制系统；采用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。加热锅炉的应用领域相当广泛，在相当多的领域里，加热锅炉的性能优劣决定了产品的质量好坏。目前加热锅炉的控制系统大都采用以微处理器为核心的计算机控制技术，既提高设备的自动化程度又提高设备的控制精度。本文分别就加热锅炉的控制系统工作原理，温度变送器的选型、PLC配置、组态软件程序设计等几方面进行阐述。通过改造加热锅炉的控制系统具有响应快、稳定性好、可靠性高,控制精度好等特点，对工业控制有现实意义。关键词：加热炉

3、的控制系统温度控制PLCPID目录第一章绪论11.1课题背景及研究目的和意义11.2国内外研究现状11.3项目研究内容2第二章PLC和组态软件基础32.1可编程控制器基础32.1.1可编程控制器的产生和应用32.1.2可编程控制器的组成和工作原理32.1.3可编程控制器的分类及特点52.2组态软件的基础62.2.1组态的定义62.2.2MCGS软件的特点62.2.3MCGS软件仿真的基本方法6第三章PLC控制系统的硬件设计73.1PLC控制系统设计的基本原则和步骤73.1.1PLC控制系统设计的基本原则73.1.2PLC控制系统设计的一般步骤73.1.3PLC程序设计的一般步骤8

4、3.2PLC的选型和硬件配置83.2.1PLC型号的选择83.2.2FX3U-4AD模拟量输入/FX3U-4DA输出模块93.2.3热电式传感器93.2.5可控硅加热装置简介93.3系统整体设计方案93.4.PID控制及参数整定103.4.1.PID控制器的组成10第四章PLC控制系统的软件设计114.1PLC程序设计的方法114.2编程软件GXDeveloper概述124.2.1GXDeveloper简单介绍124.2.2计算机与PLC的通信124.3程序设计134.3.1程序设计思路134.3.2理解FX3u系列的PID功能指令134.3.3数据存储器的地址分布15第五章组态

5、画面的设计175.1组态变量的建立及设备连接175.2创建组态画面185.2.1新建主画面185.2.2新建数据报表195.2.3新建历史曲线195.2.4新建报警窗口20第六章系统测试216.1启动MCGS216.2分析历史趋势曲线216.3记录的数据226.4系统稳定性测试236.5历史警报23结束语24致谢24参考文献24第一章绪论1.1课题背景及研究目的和意义加热锅炉的应用领域相当广泛，加热锅炉的性能优劣决定了产品的质量好坏。目前加热锅炉的控制系统大都采用以微处理器为核心的计算机控制技术，既提高设备的自动化程度又提高设备的控制精度。PLC的快速发展发生在上世纪80年代至9

6、0年代中期。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了很大的提高和发展。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。加热锅炉是机电一体化的产品，可将电能直接转化成热能，具有效率高，体积小，无污染，运行安全可靠，供热稳定，自动化程度高的优点，是理想的节能环保的供暖设备。加上目前人们的环保意识的提高，加热锅炉越来越受人们的重视，在工业生产和民用生活用水中应用越来越普及。加热锅炉目前主要用于供暖和提供生活用水。主要是控制水的温度，保

7、证恒温供水。　　PID控制是迄今为止最通用的控制方法之一。因为其可靠性高、算法简单、鲁棒性好，所以被广泛应用于过程控制中,尤其适用于可建立精确数学模型的确定性系统。PID控制的效果完全取决于其四个参数,即采样周期ts、比例系数Kp、积分系数Ki、微分系数Kd。因而,PID参数的整定与优化一直是自动控制领域研究的重要课题。PID在工业过程控制中的应用已有近百年的历史，在此期间虽然有许多控制算法问世,但由于PID算法以它自身的特点，再加上人们在长期使用中积累了丰富经验，使之在工业控制