基于plc的换热站控制系统设计说明书

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1、吉林化工学院信控学院专业综合设计说明书基于PLC的换热站控制学生学号：学生姓名：专业班级：测控1301指导教师：职称：教授起止日期：2016.8.29～2016.9.18吉林化工学院JilinInstituteofChemicalTechnology专业综合设计任务书一、设计题目换热站控制系统设计二、适用专业测控技术与仪器专业三、设计目的1.了解换热机组工艺流程；2.了解温度、压力、液位及流量等工艺参数的信号测量及传输方法；3.掌握PLC各种典型信号（二线制、四线制变送器及热电阻、热电偶）接线方法；4.

2、掌握PID控制算法及其在PLC中的编程和离线仿真及调试方法；5.熟悉自控工程实践设计及应用的一般步骤和实现方法。四、设计任务及要求某换热站工艺流程如下图所示，一次网进水由热水锅炉加热，经板式换热器与二次网进行换热后再返回锅炉。二次网循环水由循环泵P201加压后进行换热器，加热后进入管网对居民住户进行循环供热。控制要求：1．二次网供水温度PID控制：通过一次网调节阀V101进行供水温度定值控制；2．二次网供水压力PID控制：通过循环泵调频进行供水压力定值控制；3．补水箱水位限值控制：水箱水位小于低限时开补

3、水阀，大于高限时关补水阀；4．二次网回水压力限值控制：回水压力小于低限时启动补水泵，大于高限时停泵；5．连锁控制（选做）：水箱水位小于低低限时，补水泵禁止运行；二次网回水压力小于低低限时，循环泵禁止运行；6．流量/热量累计（选做）：增加一次网流量和回水温度仪表，实现流量和热量累计。五、设计内容1.总结IO点表，并进行PLC系统选型；2.设计控制系统IO信号接线图纸；3.按上述控制要求编写和设计PLC控制程序；4.设计上位机操作画面，包括工艺流程画面、操作画面、趋势及报警等画面；5.撰写设计说明书。六、设

4、计时间及进度安排设计时间共三周,具体安排如下表：周次设计内容设计时间第一周熟悉工艺流程和控制要求，总结IO点表，查找相关设计资料，进行PLC系统选型，循环泵和补水泵电气控制原理设计（选做），仪表选型（选做），IO信号接线设计。基本PLC程序设计，掌握二、四线制及热电阻接线方法，掌握信号传输与变换直线转换计算。2016.8.29~2016.9.4第二周PLC程序设计；操作画面设计；趋势图和报警画面设计（选做）；仿真调试。学习PID控制器基本工作原理，掌握控制系统离线仿真调试方法。2016.9.4~2016

5、.9.11第三周完善程序和画面，撰写专业综合设计说明书2016.9.11~2016.9.18七、指导教师评语及学生成绩指导教师评语：2016年月日成绩指导教师(签字)：目录专业综合设计任务书I第一章绪论1第二章换热站的介绍及设计简介22.1换热站的简介22.2换热站控制系统的构成与工艺流程图22.3换热站控制系统的组成22.3.1换热器22.3.2循环水泵32.3.3阀门32.3.4温度计、压力表32.3.5PLCS7-30032.4系统总体设计方案思路42.5该方案要实现的控制功能4第三章换热站控制系

6、统硬件设计53.1IO点表与PLC的选型53.1.1I/O点表的确定53.1.2PLC的选型63.2PLC的接线图63.2.1开关量输入63.2.2开关量输出73.2.3模拟量输入73.2.4模拟量输出83.2.5主回路8第四章换热站控制系统下位机设计104.1压力信号数值转换104.2温度信号数值转换104.3PID控制104.4实型-整型的转换114.5循环泵控制程序124.6补水泵控制程序134.7补水箱水位控制程序13-II-4.8二次回水补水控制程序14第五章换热站控制系统上位机设计155.1

7、WinCC软件的简介155.2WinCC组态软件的使用155.2.1创建新项目155.2.2与下位机仿真连接165.2.3创建连接变量165.2.4画面的建立17第六章系统的调试196.1运行下位机系统196.1.1打开仿真器196.1.2下载程序196.1.3运行结果206.2运行上位机系统206.2.1打开上位机206.2.2运行结果21实习总结22参考文献23-II-吉林化工学院信息与控制工程学院专业综合设计说明书第一章绪论可编程控制器（PLC）在国内各行各业的应用极其广泛，随着科技的发展，plc

8、的开发与应用把各国的工业推向自动化、智能化。强大的抗干扰能力使它在工业方面取代了微型计算机，方便的软件编程使他代替了继电器的繁杂连线，PLC的灵活、方便，效率高使它走进人们的各个生活领域。随着国民经济的不断发展，人们对供暖质量的需求也在逐步提高。在传统的供热模式下，为满足供热需求，换热站内设备运行参数多为人工调节，随着室外温度及热负荷的不断改变，不断的人工调节二次供水温度以保证用户室内能够维持恒定的温度。在这种情况下，人工调节必然存在较大偏