基于plc的电铜洗涤水箱水温自动控制系统的设计

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1、编号0814249毕业设计（2013届本科）题目：基于PLC的电铜洗涤水箱水温自动控制系统的设计学院：物理与机电工程学院专业：电气工程及其自动化作者姓名：赵映旭指导教师：张静职称：副教授完成日期：2013年5月20日二○一三年五月36河西学院本科生毕业设计诚信声明本人郑重声明：所呈交的本科毕业设计，是本人在指导老师的指导下，独立进行设计工作所取得的成果，成果不存在知识产权争议，除文中已经注明引用的内容外，本设计不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的设计做出重要贡献的个人和集体均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。作者签名:赵映旭二O一三年

2、五月二十日36目录1引言121.1温度控制系统的意义121.2温度控制系统背景122研究技术介绍132.1传感技术132.2PLC的工作原理132.2.1中央处理单元(CPU)132.2.2PLC的基本工作原理132.2.3PLC编程方式142.2.4PLC的控制系统发展趋势142.3PLC控制系统的构成设计原则及步骤152.3.1PLC的设计原则152.3.2PLC的设计步骤163硬件设计173.1硬件配置173.1.1西门子S7-200CUP226173.1.2传感器183.1.3EM235模拟量输入模块183.1.4温度检测和控制模块203.2I/O分配表203.3硬件接线图214

3、软件设计224.1PID控制程序设计224.1.1PID控制算法234.1.2PID在PLC中的回路指令244.1.3回路输入输出变量的数值转换方法264.1.4实数归一化处理264.1.5PID参数整定264.2S7-200程序设计流程图274.3内存地址分配与PID指令回路表294.3.1内存地址分配294.3.2PID指令回路表294.4S7-200程序设计梯形图29364.4.2启动/停止阶段314.4.3子程序334.4.4中断程序，PID的计算36结论38河西学院本科毕业论文（设计）开题报告36论文题目基于PLC的电铜洗涤水箱水温自动控制系统的设计作者姓名赵映旭所属学院物理与

4、机电工程学院专业电气工程及其自动化年级09级1班指导教师张静所在单位河西学院职称副教授开题日期哦2012.12.28（1）选题的理论和实际意义温度是工业生产中常见的工艺参数之一，任何物理变化和化学反应过程都与温度密切相关。在科学研究和生产实践的诸多领域中,温度控制占有着极为重要的地位,特别是在冶金、化工、建材、食品、机械、石油等工业中，具有举足轻重的作用。对于不同生产情况和工艺要求下的温度控制，所采用的加热方式，燃料，控制方案也有所不同。例如冶金、机械、食品、化工等各类工业生产中广泛使用的各种加热炉、热处理炉、反应炉等；燃料有煤气、天然气、油、电等。温度控制系统的工艺过程复杂多变，具有不

5、确定性，因此对系统要求更为先进的控制技术和控制理论。可编程控制器（PLC）是一种工业控制计算机，是继承计算机、自动控制技术和通信技术为一体的新型自动装置。它具有抗干扰能力强，价格便宜，可靠性强，编程简单，易学易用等特点，在工业领域中深受工程操作人员的喜欢，因此PLC已在工业控制的各个领域中被广泛地使用。蒸汽洗涤水箱的性能高低决定着电铜洗涤的效果，精确的温度控制是降低电铜次品率的保障。目前蒸汽洗涤水箱的控制系统大都采用以可编程控制器为主的控制技术，既提高设备的自动化程度又提高设备的控制精度。蒸汽洗涤水箱是机电一体化的产品，利用蒸汽直接给水加热，具有效率高，体积小，无污染，运行安全可靠，供热

6、稳定，自动化程度高的优点。加上目前人们的环保意识的提高，蒸汽洗涤水箱越来越受人们的重视，在工业生产中应用越来越普及。蒸汽洗涤水箱主要是控制水的温度恒定。(内容凌乱,条理不够清晰,重新整合一下)36（2）综述有关本选题的研究动态和自己的见解自70年代以来，由于工业过程控制的需要，特别是微电子技术和计算机技术的迅猛发展以及在自动控制理论和设计方法发展的推动下，国内外温度控制系统的发展迅速，并在智能化，自适应、参数整定等方面取得成果，在这方面，以日本、美国、德国、瑞典等国技术领先，都生产出了一批商品化的、性能优异的温度控制器及仪器仪表，并在各行各业广泛应用。温度控制系统在国内各行各业的应用虽然

7、十分广泛，但从国内生产的温度控制器来讲，总体发展水平仍然不高，同日本、美国、德国等先进国家相比仍然有着较大的差距。目前，我国在这方面总体水平处于20世纪90年代中后期水平，成熟产品主要以“点位”控制及常规的PID控制器为主，它只能适应一般温度系统控制，难于控制滞后、复杂、时变温度系统控制。而适应于较高控制场合的智能化、自适应控制仪表，国内技术还不十分成熟。形成商品化并在仪表控制系统参数的自整定方面，还没开发性能可靠的自整定软件。参数