过程控制系统课程设计（论文）- 原料油加热炉温度控制系统的设计

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1、XXXX大学过程控制系统课程设计（论文）题目：原料油加热炉温度控制系统的设计院（系）：XXXXXXXX学院专业班级：XXXXXXX学号：XXXXXXXXX学生姓名：XXXX指导教师：（签字）起止时间：XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX课课程设计（论文）任务及评语院（系）：电气工程学院教研室：测控技术与仪器学号XXXXXX学生姓名XX专业班级XXXX1设计题目原料油加热炉温度控制系统的设计课程设计（论文）任务课题完成的设计任务及功能、要求、技术参数实现功能设计原料油加热炉温度控制系统加热炉是生产中常

2、用的设备之一。工艺要求被加热物料的出口温度保持在60±0.5℃。影响炉出口温度的因素：被加热物料的流量和初温；燃烧压力的波动、流量的变化、燃料热值的变化；烟囱的抽力变化等。设计任务及要求1、确定控制方案并绘制原理结构图、方框图；2、选择传感器、变送器、控制器、执行器，给出具体型号和参数；3、确定控制器的控制规律以及控制器正反作用方式；4、若设计由计算机实现的数字控制系统应给出系统硬件电气连接图及程序流程图；5、按规定的书写格式，撰写、打印设计说明书一份；设计说明书应在4000字以上。技术参数测量范围：-4

3、0～100℃控制温度：60±0.5℃最大偏差：2℃工作计划1、布置任务，查阅资料，理解掌握系统的控制要求。（2天）2、确定系统的控制方案，绘制原理结构图、方框图。（1天）3、选择传感器、变送器、控制器、执行器，给出具体型号。（2天）4、确定控制器的控制规律以及控制器正反作用方式。（1天）5、上机实现系统的模拟运行、答辩。（3天）6、撰写、打印设计说明书（1天）指导教师评语及成绩平时：论文质量：答辩：指导教师签字：总成绩：年月日注：成绩：平时20%论文质量60%答辩20%以百分制计算摘要生产自动控制过程中，

4、随着工艺要求，安全、经济生产不断地情况下，简单、常规的控制已不能适应现代化生产。传统的单回路控制系统很难使系统安全抗干扰。串级控制系统具备较好的抗干扰能力、快速性、适应性和控制质量，因为在复杂的过程控制工业中得到了广泛的应用。随着PLC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。整个设计对串级控制系统的特点和主副回路设计进行了详述，设计了加热炉串级控制系统，并将基于PID算法应用在控制系统中。结合基于计算机控制的PID参数整定

5、方法实现串级控制。本设计是利用西门子S7-200PLC控制加热炉温度的控制系统。介绍了温度控制系统的工作原理和系统的组成和系统硬件及软件的具体设计过程。控制结果表明系统具有优良的控制精度和稳定性。关键词：串级控制，干扰，PLC，回路，PID目录第1章绪论随着人们物质生活水平的提高以及市场竞争的日益激烈，产品的质量和功能也向更高的档次发展，制造产品的工艺过程变得越来越复杂，为满足优质、高产、低消耗，以及安全生产、保护环境等要求，做为工业自动化重要分支的过程控制的任务也愈来愈繁重。在现代工业控制中,过程控制技

6、术是一历史较为久远的分支。在本世纪30年代就已有应用。过程控制技术发展至今天,在控制方式上经历了从人工控制到自动控制两个发展时期。在自动控制时期内，过程控制系统又经历了三个发展阶段,它们是：分散控制阶段,集中控制阶段和集散控制阶段。几十年来，工业过程控制取得了惊人的发展，无论是在大规模的结构复杂的工业生产过程中，还是在传统工业过程改造中，过程控制技术对于提高产品质量以及节省能源等均起着十分重要的作用。加热炉是炼油、化工生产中的重要装置之一。其任务是把原料油加热到一定的温度，以保证下道工序的顺利进行。因此加

7、热炉的温度控制起着举足轻重的作用，直接关系到产量、能源、污染、工人的劳动强度等等。近年来，加热炉温度控制系统是比较常见和典型的过程控制系统，温度是工业生产过程中重要的被控参数之一，冶金﹑机械﹑食品﹑化工等各类工业生产过程中广泛使用的各种加热炉﹑热处理炉﹑反应炉，对工件的处理均需要对温度进行控制。因此，在工业生产和家居生活过程中常需对温度进行检测和监控。由于许多实践现场对温度的影响是多方面的，使得温度的控制比较复杂，传统的加热炉电气控制系统普遍采用继电器控制技术，由于采用固定接线的硬件实现逻辑控制，使控制系

8、统的体积增大，耗电多，效率不高且易出故障，不能保证正常的工业生产。随着计算机控制技术的发展，传统继电器控制技术必然被基于计算机技术而产生的PLC控制技术所取代。而PLC本身优异的性能使基于PLC控制的温度控制系统变的经济高效稳定且维护方便。目前而言，国内加热炉控制多数仍旧采用老式的人工控制，需要操作人工控制.需要操作人员完全手动控制燃料，原料阀的开度，进行烧炉。这样一来，流量控制的精度将极差，操作的及时性也将大大降低。同时，由