基于PLC加熱爐溫度控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)【畢業(yè)論文+CAD圖紙全套】

買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 龍巖學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) 題目： 基于 專業(yè)： 電子信息工程 學(xué)號： 作者： 指導(dǎo)教師 (職稱 )： 二 0 一五 年 一 月 十九 日 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 基于 熱爐溫度控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 【摘 要】 溫度控制系統(tǒng)在國內(nèi)各行各業(yè)的應(yīng)用雖然已經(jīng)十分廣泛，但從國內(nèi)生產(chǎn)的溫度控制器來講，總體發(fā)展水平仍然不高，同國外的日本、美國、德國等先進(jìn)國家相比，仍然有著較大的差距。加熱爐的溫度控制系統(tǒng)具有較大的容量滯后，采用單回路控制往往會出現(xiàn)較大的動態(tài)偏差，很難達(dá)到好的控制效果，為提高系統(tǒng)對負(fù)荷變化較大或其他擾動比較劇烈時的控制質(zhì)量，采用基于 編程序控制器（ 一種新型的通用的自動控制裝置 ，它將傳統(tǒng)的繼電器控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和通訊技術(shù)融為一體，是功能加強(qiáng)、編程簡單、使用方便以及體積小、重量輕、功耗低等一系列優(yōu)點(diǎn)。 量的開關(guān)量順序控制，它按照邏輯條件進(jìn)行順序動作，并按照邏輯關(guān)系進(jìn)行連鎖保護(hù)動作的控制，及大量離散量的數(shù)據(jù)采集。在傳統(tǒng)上，這些功能是通過氣動或電氣控制系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)的。 取代傳統(tǒng)的繼電器電路，實(shí)現(xiàn)邏輯控制，順序控制，既可用于單臺設(shè)備的控制，也可用于多機(jī)群控及自動化流水線。如 注塑機(jī)，印刷機(jī)，訂書機(jī)，組合搶答器，磨床，包裝等。目前， 油，化工，電力，建材，機(jī)械制造，汽車，輕紡，交通運(yùn)輸，環(huán)保及文化娛樂等各個行業(yè)，使用廣泛。 本設(shè)計(jì)將以 序指令、梯形圖以及輸入輸出端子的分配方案，在保留了原始加熱爐溫度控制系統(tǒng)的基本功能的同時又增加了一系列的實(shí)用功能并簡化其電路結(jié)構(gòu)，其將以控制方便，靈活，只要改變輸入 能夠?qū)崿F(xiàn)對加熱爐溫度的控制。 【關(guān)鍵詞】 加熱爐溫度控制系統(tǒng) 可編程控制器 燃燒效率 of : is a to do to a to or It in to in to in 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 is of LC of it to on of of is to a by of to it of in in to in to in of LC of 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 目錄 第一章、緒論 . 5 課題的發(fā)展概況 . 6 熱爐溫控系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)過程概述 . 6 課題研究的內(nèi)容和意義 . 7 介 . 7 定義 . 9 基礎(chǔ)知識 . 用途 .組成 . 中央處理單元 . 存儲器 . 輸入輸出單元 . 通訊接口 . 智能接口模塊 . 編程裝置 . 電源 .二章、加熱爐溫度控制系統(tǒng)總體方案與 法的設(shè)計(jì) .體方案的設(shè)計(jì) . 硬件模塊的設(shè)計(jì) . 軟件模塊的設(shè)計(jì) .制算法的介紹 . 制算法的設(shè)計(jì) . 制器參數(shù)的整定 .三章、加熱爐溫度控制系統(tǒng)的 計(jì) .入輸出點(diǎn)分配 .選擇 .熱爐溫度控制系統(tǒng) 制系統(tǒng)接線圖 .熱爐溫度控制系統(tǒng)主程序流程圖的確定 .熱爐溫度控制系統(tǒng)溫度控制系統(tǒng)圖的確定 .四章、加熱爐溫度控制系統(tǒng) 制程序 .門子 介紹 .熱爐溫度控制系統(tǒng)西門子 序的實(shí)現(xiàn) .論 .謝 .考文獻(xiàn) .文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 第一章 緒論 課題的發(fā)展概況 溫度控制系統(tǒng)在工業(yè)生產(chǎn)中獲得了廣泛的應(yīng)用，在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、國防、科研以及日常生活等領(lǐng)域占有重要的地位。溫度控制系統(tǒng)是人類供熱、取暖的主要設(shè)備的驅(qū)動來源，它的出現(xiàn)迄今已有兩百余年的歷史。期間，從低級到高級，從簡單到復(fù)雜，隨著生產(chǎn)力的發(fā)展和對溫度控制精度要求的不斷提高，溫度控制系統(tǒng)的控制技術(shù)得到迅速發(fā)展。當(dāng)前比較流行的溫度控制系統(tǒng)有基于單片機(jī)的溫度控制系統(tǒng)，基于 溫度控制系統(tǒng) ，基于工控機(jī)（ 溫度控制系統(tǒng)，集散型溫度控制系統(tǒng)（ 現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)（ 。 單片機(jī)的發(fā)展歷史雖不長，但它憑著體積小，成本低，功能強(qiáng)大和可靠性高等特點(diǎn)，已經(jīng)在許多領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。單片機(jī)已經(jīng)由開始的 4位機(jī)發(fā)展到 32位機(jī)，其性能進(jìn)一步得到改善?；趩纹瑱C(jī)的溫度控制系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，工作精度高。但相對其他溫度系統(tǒng)而言，單片機(jī)響應(yīng)速度慢、中斷源少，不利于在復(fù)雜的，高要求的系統(tǒng)中使用。 使用了可編程序存儲器儲存指令，執(zhí)行諸如邏輯、順序、計(jì)時、計(jì)數(shù)與 演算等功能，并通過模擬和數(shù)字輸入、輸出等組件，控制各種機(jī)械或工作程序。 干擾能力強(qiáng)、編程簡單，易于被工程人員掌握和使用，目前在工業(yè)領(lǐng)域上被廣泛應(yīng)用。相對于 此， 前景也很有前途。 工控機(jī)（ 工業(yè)用個人計(jì)算機(jī)。 件豐富、價格低廉，應(yīng)用日趨廣泛。它能夠適應(yīng)多種工業(yè)惡劣環(huán)境，抗振動、抗高溫、防灰塵，防電磁輻射。過去工業(yè)鍋爐大多用人工結(jié)合常規(guī)儀表監(jiān)控，一般較難達(dá)到滿意的結(jié)果，原因 是工業(yè)鍋爐的燃燒系統(tǒng)是一個多變量輸入的復(fù)雜系統(tǒng)。影響燃燒的因素十分復(fù)雜，較正確的數(shù)學(xué)模型不易建立，以經(jīng)典的 很難達(dá)到最佳狀態(tài)。而計(jì)算機(jī)提供了諸如數(shù)字濾波，積分分離 擇性 數(shù)自整定等各種靈活算法，以及 “ 模糊判斷 ” 功能，是常規(guī)儀表和人力難以實(shí)現(xiàn)或無法實(shí)現(xiàn)的。在工業(yè)鍋爐溫度檢測控制系統(tǒng)中采用控機(jī)工可大大改善了對鍋爐的監(jiān)控品質(zhì)，提高了平均熱效率。但如果單獨(dú)采用工控機(jī)作為控制系統(tǒng)，又有易干擾和可靠性差的缺點(diǎn)。 集散型溫度控制系統(tǒng)（ 一種功能上分散，管理上集中上集 中的新型控制系統(tǒng)。與常規(guī)儀表相比具有豐富的監(jiān)控、協(xié)調(diào)管理功能等特點(diǎn)。 可以說數(shù)據(jù)公路是分散控制系統(tǒng) 于它的任務(wù)是為系統(tǒng)所有部件之間提供通信網(wǎng)絡(luò)，因此，數(shù)據(jù)公路自身的設(shè)計(jì)就決定了總體的靈活性和安全性。基本 減少操作人員的勞動強(qiáng)度，有助于提高系統(tǒng)的效率。但 制器、電源甚至模件等都為冗余結(jié)構(gòu)，支持無擾切換和帶電插拔，由于設(shè)計(jì)上的高要求，導(dǎo)致 場總線控制系統(tǒng)（ 合了數(shù)字通信技術(shù) 、計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動控制技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和智能儀表等多種技術(shù)手段的系統(tǒng)。其優(yōu)勢在于網(wǎng)絡(luò)化、分散化控制。基于總線控制系統(tǒng)（ 溫度控制系統(tǒng)具有高精度，高智能，便于管理等特點(diǎn)， 直接執(zhí)行傳感、控制、報(bào)警和計(jì)算功能。而且它可以對現(xiàn)場裝置 (含變送器、執(zhí)行器等 )進(jìn)行遠(yuǎn)程診斷、維護(hù)和組態(tài)，這是其他系買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 統(tǒng)無法達(dá)到的。但是， 才剛剛進(jìn)入實(shí)用化的現(xiàn)階段，另一方面，目前現(xiàn)場總線的國際標(biāo)準(zhǔn)共有 12種之多，這給 種溫度系統(tǒng)都有自己的優(yōu)缺點(diǎn)，用戶需 要根據(jù)實(shí)際需要選擇系統(tǒng)配置，當(dāng)然，在實(shí)際運(yùn)用中，為了達(dá)到更好的控制系統(tǒng)，可以采取多個系統(tǒng)的集成，做到互補(bǔ)長短。 溫度控制系統(tǒng)在國內(nèi)各行各業(yè)的應(yīng)用雖然已經(jīng)十分廣泛，但從生產(chǎn)的溫度控制器來講，總體發(fā)展水平仍然不高，同日本、美國、德國等先進(jìn)國家相比有著較大差距。成熟產(chǎn)品主要以 “ 點(diǎn)位 ” 控制及常規(guī)的 只能適應(yīng)一般溫度系統(tǒng)控制，難于控制滯后、復(fù)雜、時變溫度系統(tǒng)控制。而適應(yīng)于較高控制場合的智能化、自適應(yīng)控制儀表，國內(nèi)技術(shù)還不十分成熟，形成商品化并在儀表控制參數(shù)的自整定方面，國外已有較多的成熟產(chǎn)品。但 由于國外技術(shù)保密及我國開發(fā)工作的滯后，還沒有開發(fā)出性能可靠的自整定軟件?？刂茀?shù)大多靠人工經(jīng)驗(yàn)及現(xiàn)場調(diào)試確定。國外溫度控制系統(tǒng)發(fā)展迅速，并在智能化、自適應(yīng)、參數(shù)自整定等方面取得成果。日本、美國、德國、瑞典等技術(shù)領(lǐng)先，都生產(chǎn)出了一批商品化的、性能優(yōu)異的溫度控制器及儀器儀表，并在各行業(yè)廣泛應(yīng)用。目前，國外 溫度控制系統(tǒng)及儀表正朝著高精度、智能化、小型化等方面快速發(fā)展。 熱爐溫控系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)過程概述 加熱爐溫的控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)過程是：首先溫度傳感器將加熱爐的溫度轉(zhuǎn)化為電壓信號， 過來的電壓信號轉(zhuǎn)化為西門子 識別的數(shù)字量，夾套溫度主給定量 夾套溫度主反饋量 較后得到誤差信號 后 系統(tǒng)給定的溫度值與反饋回來的溫度值進(jìn)行比較并經(jīng)過 算處理，輸出控制量 與內(nèi)膽溫度副反饋量 ?？刂破鬟M(jìn)行 控制輸出電壓的變化，從而控制內(nèi)膽加熱器上電壓的高低，實(shí)時控制內(nèi)膽溫度副被控量和夾套溫度主被控量，構(gòu)成雙閉環(huán)溫度控制系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)如圖 1所示。 課題研究的內(nèi)容和意義 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 本論文主要是利用 統(tǒng)采用串級控制方案，主、副控制器采用 動整定或自整定 時計(jì)算控制量，控制加熱裝置，使加熱爐溫度為 80 左右，并能實(shí)現(xiàn)手動啟動和停止，運(yùn)行指示燈監(jiān)控實(shí)時控制系統(tǒng)的運(yùn)行，實(shí)時顯示當(dāng)前內(nèi)膽溫度值與夾套溫度值。 在保留了原始加熱爐溫度 控制系統(tǒng)的基本功能的同時又增加了一系列的實(shí)用功能并簡化其電路結(jié)構(gòu)，其將以控制方便，靈活，只要改變輸入 能夠?qū)崿F(xiàn)對加熱爐溫度的控制。 是指以計(jì)算機(jī) 技術(shù)為基礎(chǔ)的新型工業(yè)控制裝置。在 1987年國際電工委員會（ 布的 文全 稱 文全稱為可編程邏輯控制器，定義是： 一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計(jì)的。它采用一類 可編 程的存儲器，用于其內(nèi)部存儲程序，執(zhí)行邏輯運(yùn)算，順序控制，定時，計(jì)數(shù)與算 術(shù)操作等面向用戶的指令，并通過數(shù)字或模擬式輸入 /輸出控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程。 是一種和硬件結(jié)合很緊密的語言，在半導(dǎo)體方面有很重要的應(yīng)用，可以說有半導(dǎo)體的地方就有 量的開關(guān)量順序控制，它按照邏輯條 件進(jìn)行順序動作，并按照邏輯關(guān)系進(jìn)行連鎖保護(hù)動作的控制，及大量離散量的數(shù) 據(jù)采集。在傳統(tǒng)上，這些功能是通過氣動或電氣控制系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)的。 基本 最廣 泛的用于開關(guān)量的邏輯控制，它取代傳統(tǒng)的繼電器電路，實(shí)現(xiàn)邏輯控制， 順序控制，既可用于單臺設(shè)備的控制，也可用于多機(jī)群控及自動化流水線。如注塑 機(jī)，印刷機(jī)，訂書機(jī)， 搶答器 ，磨床，包裝等。目前， 用于鋼鐵，石油，化工，電力，建材，機(jī)械制造，汽車，輕紡，交通運(yùn)輸，環(huán)保 及文化娛樂等各個行業(yè)，使用廣泛。 隨著應(yīng)用領(lǐng)域的日益擴(kuò)大， 要朝著以下的方面發(fā)展。 微型化、網(wǎng)絡(luò)化、開放性； 2）智能模塊化； 3）編程語言的標(biāo)準(zhǔn)化和高級化； 網(wǎng)絡(luò)通信功能標(biāo)準(zhǔn)化。 根據(jù)上述控制特點(diǎn)，采用小型 于西門子 列屬于小型 許多功能達(dá)到大、中型 水平，而價格卻和小型 別是 列 于它具有多種功能模塊和人機(jī)界面可供選擇，所以系統(tǒng)的集成非常方便，并且可以很容易地組成 用梯形圖、語句表和功能圖三種語言來編程。且指令功能強(qiáng)，易于掌握、操作方便。近年來， 文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 已在工業(yè)各領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。 列 由于存在模擬量輸入輸出，需要增加模擬量輸入輸出模塊，在西門子 列 。 目前， 油、化工、電力、建材、機(jī)械制 造、汽車、輕紡、交通運(yùn)輸、環(huán)保及文化娛樂等各個行業(yè)，使用情況大致可歸納 為如下幾類。 1、開關(guān)量的邏輯控制 這是 廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域，它取代傳統(tǒng)的繼電器電路，實(shí)現(xiàn)邏輯控 制、順序控制，既可用于單臺設(shè)備的控制，也可用于多機(jī)群 控及自動化流水線。 如注塑 。 2、模擬量控制 在工業(yè)生產(chǎn)過程當(dāng)中，有許多連續(xù)變化的量，如溫度、壓力、流量、液位和速度等都是模擬量。為了使可編程控制器處理模擬量，必須實(shí)現(xiàn)模擬量（ 數(shù)字量（ 間的 A/。 ，使可編程控制器用于模擬量控制。 3、運(yùn)動控制 控制機(jī)構(gòu)配置來說，早期直接用于開關(guān)量 I/在一般使用 16路 的運(yùn)動控制模塊。如可驅(qū)動步 進(jìn)電機(jī)或伺服電機(jī)的單軸或多軸位置控制模塊。世界上各主要 泛用于各種機(jī)械、 搶答器 、機(jī)器人、電梯等場合。 4、過程控制 過程控制是指對溫度、壓力、流量等模擬量的閉環(huán)控制。作為工業(yè)控制計(jì)算機(jī)， 成閉環(huán)控制。 中型 前許多小型 6路 的 程控制在冶金、化工、熱處理、鍋爐控制等場合有非常廣泛的應(yīng)用。 存儲器、輸入單元、輸出單元、通信接口、擴(kuò)展接口電源等部分組成。其中， 核心，輸入單元與輸出單元是連接現(xiàn)場輸入 /輸出設(shè)備與 信接口用于與編程器、上位計(jì)算機(jī)等外設(shè)連接。 對于整體式 有部件都裝在同一機(jī)殼內(nèi)，其組成框圖如圖 1所示；對于模塊式 部件獨(dú)立封裝成模塊，各模塊通過總線連接，安裝在機(jī)架或?qū)к壣希浣M成框圖如圖所示。無論是哪種結(jié)構(gòu)類型的 可根據(jù)用戶需要進(jìn)行配置與組合。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 盡管整體式與模塊式 各部分的功能作用是相同的，下面對 同一般的微機(jī)一樣， 機(jī)型不同而不同，常用有三類：通用微處理器（如 8086、 80286等）、單片微處理器（如 8031、8096等）和位片式微處理器 (如 。小型 位通用微處理器和單片微處理器；中型 6位通用微處理器或單片微處理器；大型 目前，小型 單 中、大型 至有些 個 于雙 般一個為字處理器，一般采用 8位或16位處理器；另一個為位處理器，采用由各廠家設(shè)計(jì)制造的專用芯片。字處理器為主處理器，用于執(zhí)行編程器接口功能，監(jiān)視內(nèi)部定時器，監(jiān)視掃描時間，處理字節(jié)指令以及對系統(tǒng)總線和位處理器進(jìn)行控制等。位處理器為從處理器，主要用于處理位操作指令和實(shí)現(xiàn) 程語言向機(jī)器語言的轉(zhuǎn)換。位處理器的采用 ,提高了 實(shí)時控制要求。 在 揮 納起來主要有以下幾個方面： 1）接收從編程器輸入的用戶程序和數(shù)據(jù)。 2）診斷電源、 3）通過輸入接口接收現(xiàn)場的狀態(tài)或數(shù)據(jù)，并存入輸入映象寄有器或數(shù)據(jù)寄存器中。 4）從存儲器逐條讀取用戶程序，經(jīng)過解釋后執(zhí)行。 5）根據(jù)執(zhí)行的結(jié)果，更新有關(guān)標(biāo)志位的狀態(tài)和輸出映象寄存器的內(nèi)容，通過輸出單元實(shí)現(xiàn)輸出控制。有些 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 存儲器主要有兩種：一種是可讀 /寫操作的隨機(jī)存儲器 一種是只讀存儲器 儲器主要用于存放系統(tǒng)程序、用戶程序及工作數(shù)據(jù)。 系統(tǒng)程序是由 制造廠家編寫的，和 成系統(tǒng)診斷、命令解釋、功能子程序調(diào)用管理、邏輯運(yùn)算、通信及各種參數(shù)設(shè)定等功能，提供 統(tǒng)程序關(guān)系到 且在 以是由制造廠家直接固化在只讀存儲器 戶不能訪問和修改。編程裝置的作用是編輯、調(diào)試、輸入用戶程序，也可在線監(jiān)控 是開發(fā)、應(yīng)用、維護(hù) 程裝置可以是專用編程器，也可以是配有專用編程軟件包的通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。專用編程器是由供該廠家生產(chǎn)的某些 主要由鍵盤、顯示器和外存儲器接插口等部件組成。專用編程器有簡易編程器和智能編程器兩類。簡易型編程器只能聯(lián)機(jī)編程，而且不能直接輸入和編輯梯形圖程序，需將梯形圖程序轉(zhuǎn)化為指令表程序才能輸入。簡易編程器體積小、價格便 宜，它可以直接插在 編程插座上，或者用專用電纜與 方便編程和調(diào)試。有些簡易編程器帶有存儲盒，可用來儲存用戶程序，如三菱的 易編程器。智能編程器又稱圖形編程器，本質(zhì)上它是一臺專用便攜式計(jì)算機(jī)，如三菱的 既可聯(lián)機(jī)編程，又可脫機(jī)編程?？芍苯虞斎牒途庉嬏菪螆D程序，使用更加直觀、方便，但價格較高，操作也比較復(fù)雜。大多數(shù)智能編程器帶有磁盤驅(qū)動器，提供錄音機(jī)接口和打印機(jī)接口。 用戶程序是隨 控制對象而定的，由用戶根據(jù)對象生產(chǎn)工藝的控制要求而編 制的應(yīng)用程序。為了便于讀出、檢查和修改，用戶程序一般存于 鋰電池作為后備電源，以保證掉電時不會丟失信息。為了防止干擾對 用戶程序經(jīng)過運(yùn)行正常，不需要改變，可將其固化在只讀存儲器 在有許多 作數(shù)據(jù)是 行過程中經(jīng)常變化、經(jīng)常存取的一些數(shù)據(jù)。存放在 適應(yīng)隨機(jī)存取的要求。在 有存放輸入輸出繼電器、輔助繼電器、定時器、計(jì)數(shù)器等邏輯器件的存儲區(qū)，這些器件的狀態(tài)都是由用戶程序的初始設(shè) 置和運(yùn)行情況而確定的。根據(jù)需要，部分?jǐn)?shù)據(jù)在掉電時用后備電池維持其現(xiàn)有的狀態(tài)，這部分在掉電時可保存數(shù)據(jù)的存儲區(qū)域稱為保持?jǐn)?shù)據(jù)區(qū)。由于系統(tǒng)程序及工作數(shù)據(jù)與用戶無直接聯(lián)系，所以在 品樣本或使用手冊中所列存儲器的形式及容量是指用戶程序存儲器。當(dāng) 多 輸出單元 輸入 /輸出單元通常也稱 I/，是 這些數(shù)據(jù)作為 對象進(jìn)行控制的依據(jù)；同時 實(shí)現(xiàn)控制目的。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 由于外部輸入設(shè)備和輸出設(shè)備所需的信號電平是多種多樣的，而 以 I/I/提高 外， I/作狀況直觀，便于維護(hù)。 ，有各種各樣功能的 I/O 接口供用戶選用。 I/字量（開關(guān)量）輸入、數(shù)字量（開關(guān)量）輸出、模擬量輸入 、模擬量輸出等。 常用的開關(guān)量輸入接口按其使用的電源不同有三種類型：直流輸入接口、交流輸入接口和交 /直流輸入接口，其基本原理電路如圖 3所示。 些通信接口一般都帶有通信處理器。 過這些通信接口可與監(jiān)視器、打印機(jī)、其它 算機(jī)等設(shè)備實(shí)現(xiàn)通信。 打印機(jī)連接，可將過程信息、系統(tǒng)參數(shù)等輸出打?。慌c監(jiān)視器連接，可將控制過程圖像顯示出來；與其它 組成多機(jī)系統(tǒng)或連成網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)更大規(guī)模控制。 與計(jì)算機(jī)連接，可組成多級分布式控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)控 制與管理相結(jié)合。 遠(yuǎn)程 I/ 智能接口模塊是一獨(dú)立的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，它有自己的 統(tǒng)程序、存儲器以及與 作為 過總線與 行數(shù)據(jù)交換，并在 ：高速計(jì)數(shù)模塊、閉環(huán)控制模塊、運(yùn)動控制模塊、中斷控制模塊等。 編程裝置的作用是編輯、調(diào)試、輸入用戶程序，也可在線監(jiān)控 ，與 是開發(fā)、應(yīng)用、維護(hù) 程裝置可以是專用編程器，也可以是配有專用編程軟件包的通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。專用編程器是由 供該廠家生產(chǎn)的某些 主要由鍵盤、顯示器和外存儲器接插口等部件組成。專用編程器有簡易編程器和智能編程器兩類。 簡易型編程器只能聯(lián)機(jī)編程，而且不能直接輸入和編輯梯形圖程序，需將梯形圖程序轉(zhuǎn)化為指令表程序才能輸入。簡易編程器體積小、價格便宜，它可以直接插在 者用專用電纜與 方便編程和調(diào)試。有些簡易編 程器帶有存儲盒，可用來儲存用戶程序，如三菱的 智能編程器又稱圖形編程器，本質(zhì)上它是一臺專用便攜式計(jì)算機(jī)，如三菱的既可聯(lián)機(jī)編程，又可脫機(jī)編程?？芍苯虞斎牒途庉嬏菪螆D程序，使用更加直觀、方便，但價格較高，操作也比較復(fù)雜。大多數(shù)智能編程器帶有磁盤驅(qū)動器，提供錄音機(jī)接口和打印機(jī)接口。 專用編程器只能對指定廠家的幾種 用范圍有限，價格較高。同時，由于 以專用編程器的生命周期也十分有限。因此，現(xiàn)在買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 的趨勢是使用以個人計(jì)算 機(jī)為基礎(chǔ)的編程裝置，用戶只要購買 樣，用戶只用較少的投資即可得到高性能的 基于個人計(jì)算機(jī)的程序開發(fā)系統(tǒng)功能強(qiáng)大。它既可以編制、修改 可以監(jiān)視系統(tǒng)運(yùn)行、打印文件、系統(tǒng)仿真等。配上相應(yīng)的軟件還可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集和分析等許多功能。 供內(nèi)部電路使用。與普通電源相比， 干擾能力強(qiáng)。對電網(wǎng)提供的電源穩(wěn)定度要求不高，一般允許電源電壓在其額定值 15% 的范圍內(nèi) 波動。許多 4于對外部傳感器供電。 第二章、加熱爐溫度控制系統(tǒng)總體方案與 法的設(shè)計(jì) 體方案的設(shè)計(jì) 加熱爐溫度控制系統(tǒng)的系統(tǒng)組成主要分為兩個部分，一個是硬件部分，另一個是軟件部分，硬件部分包括一些功能硬件組成。軟件部分主要是有 及一些相關(guān)的控制電路等等組成。 加熱爐溫度控制系統(tǒng)主要有幾大部分構(gòu)成，其硬件模塊基本構(gòu)成有 功器、加熱爐、加熱器、啟動 /停止開關(guān)按鈕、數(shù)顯表與溫度變送器五部分 組成。 硬件部分構(gòu)成圖如下圖所示： 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 軟件基本結(jié)構(gòu)由主 /副控器 制對象溫度調(diào)功器、檢測元件溫度變送器等部分組成。其基本工作原理：首先計(jì)算出兩個控制器 行 夾套溫度變送器和內(nèi)膽溫度變送器傳送回來 010032000的數(shù)字量，然后進(jìn)行變換變?yōu)?01的過程量形參，然后給定一個夾套溫度給定量 制器到的結(jié)果 到的結(jié)果 A/5爐內(nèi)加熱器進(jìn)行控制，同時對內(nèi)膽溫度和夾套溫度進(jìn)行檢測，形成雙閉環(huán)回路控制。 制算法的介紹 工程實(shí)際中，應(yīng)用最為廣泛調(diào)節(jié)器控制規(guī)律為比例、積分、微分控制，簡稱 稱 0年歷史，它以其結(jié)構(gòu)簡單、穩(wěn)定性好、工作可靠 、調(diào)整方便而成為工業(yè)控制主要技術(shù)之一。當(dāng)被控對象結(jié)構(gòu)和參數(shù)不能完全掌握，或不到精確數(shù)學(xué)模型時，控制理論其它技術(shù)難以采用時，系統(tǒng)控制器結(jié)構(gòu)和參數(shù)必須依靠經(jīng)驗(yàn)和現(xiàn)場調(diào)試來確定，這時應(yīng)用 當(dāng)我們不完全了解一個系統(tǒng)和被控對象或不能有效測量手段來獲系統(tǒng)參數(shù)時，最適合用 際中也有 用比例、積分、微分計(jì)算出控制量進(jìn)行控制。 制算法的設(shè)計(jì) 制算法廣泛應(yīng)用于各種行業(yè)，通過對目標(biāo)對象的模糊計(jì)算， 通過合理取值，可以獲得較高的質(zhì)量數(shù)據(jù)。其閉環(huán)控制系統(tǒng)框圖如下： 控制點(diǎn)目前包含三種比較簡單的控制算法，分別是：增量式算法，位置式算法，微分先行。這三種是最簡單的基本算法，各有其特點(diǎn)，一般能滿足控制的大部份要求： 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 1、 離散化公式（注：各符號含義如下）： u(t)制器的輸出值。 e(t)制器輸入與設(shè)定值之間的誤差。 例系數(shù)。 分時間常數(shù)。 分時間常數(shù) 。 節(jié)周期。 2、積分分離法 離散化公式： u(t) = t) + + 當(dāng) |e(t)|時 +T/d/T) +2) d /T 當(dāng) |e(t)|時 +) +2) d /T u(t) = u(+ u(t) 注：各符號 含義如下 u(t)制器的輸出值。 e(t)制器輸入與設(shè)定值之間的誤差。 例系數(shù)。 分時間常數(shù)。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 分時間常數(shù)。（有的地方用 示） 節(jié)周期。 分分離閾值 3、微分先行 離散化公式： u(t)制器的輸出值。 e(t)制器輸入與設(shè)定值之間的誤差。 例系數(shù)。 分時間常數(shù)。 分時間常數(shù)。（有的地方用 示） 節(jié)周期。 分分離閾值 因?yàn)?的存在會使整個控制系統(tǒng)的響應(yīng)速度受到影響，為了解決這個問題，我們在控制中增加了 分項(xiàng)主要用來解決系統(tǒng)的響應(yīng)速度問題，其完整的公式如下： u(t) = Kp*e(t) + e(t) + Kde(t) e(+在 們應(yīng)注意以 下步驟： 1、 關(guān)閉 ，也就是設(shè)為 ，使其產(chǎn)生振蕩； 2、 減小 P，找到臨界振蕩點(diǎn)； 3、 加大 I，使其達(dá)到目標(biāo)值； 4、重新上電看超調(diào)、振蕩和穩(wěn)定時間是否吻合要求； 5、 針對超調(diào)和振蕩的情況適當(dāng)?shù)脑黾右恍┪⒎猪?xiàng)； 6、 注意所有調(diào)試均應(yīng)在最大爭載的情況下調(diào)試，這樣才能保證調(diào)試完的結(jié)果可以在全工作范圍內(nèi)均有效； 制器參數(shù)的整定 是被控過程特性確定 分時間和微分時間大小。 制器參數(shù)整定方法很多，概括起來有兩大類：一是理論計(jì)算整定法。它主依據(jù)系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型，理論計(jì)算確定控制器參數(shù)。這種方法所到計(jì)算數(shù)據(jù)未必可以直接用，還必須工程實(shí)際進(jìn)行調(diào)整和修改。二是工程整定方法，它主要依賴工程經(jīng)驗(yàn)，直接控制系統(tǒng)試驗(yàn)中進(jìn)行，且方法簡單、易于掌握，工程實(shí)際中被廣泛采用。 要有臨界比例法、反應(yīng)曲線法和衰減法。三種方法各有其特點(diǎn)，其共同點(diǎn)都是試驗(yàn)，然后工程經(jīng)驗(yàn)公式對控制器參數(shù)進(jìn)行整定。但采用哪一種方法所到控制器參數(shù)，都需要實(shí)際運(yùn)行中進(jìn)行最后調(diào)整與完善?，F(xiàn)一般采用是臨界比例 法。利用該方法進(jìn)行 （ 1）首先預(yù)選擇一個足夠短采樣周期讓系統(tǒng)工作； （ 2）僅加入比例控制環(huán)節(jié)，直到系統(tǒng)對輸入階躍響應(yīng)出現(xiàn)臨界振蕩，記下這時比例買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 放大系數(shù)和臨界振蕩周期； （ 3）一定控制度下公式計(jì)算到 第三章、加熱爐溫度控制系統(tǒng)的 計(jì) 入輸出點(diǎn)分配 加熱爐溫度控制系統(tǒng)的輸入輸出點(diǎn)的分配由以上條件 可知， 14 個輸入點(diǎn)， 12個輸出點(diǎn)，根據(jù)電壓的不同選用輸入有 2個點(diǎn)的輸入模塊，分別為 輸出有 4個點(diǎn)的模塊分別為 具體地址分配表如下： 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 選擇 根據(jù)課題要求，我們選擇西門子 實(shí)現(xiàn)加熱爐溫度控制系統(tǒng)。其因?yàn)檫壿嫽芈泛唵危子?，且能夠?qū)崿F(xiàn)很多功能。 熱爐溫度控制系統(tǒng) 制系統(tǒng)接線圖 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 根據(jù) 如上所述，畫出 加熱爐溫度控制系統(tǒng) 制接線圖如 下圖 所示 : 熱爐溫度控制系統(tǒng)主程序流程圖的確定 加熱爐溫的控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)過程是：首先溫度傳感器將加熱爐的溫度轉(zhuǎn)化為電壓信號， 7識別的數(shù)字量，夾套溫度主給定量 后 出控制量 與內(nèi)膽溫度副反饋量 ?？刂破鬟M(jìn)行 管調(diào)功器的輸入信號，來控制輸出電壓的變化，從而控制內(nèi)膽加熱器上電壓的高低，實(shí)時控制內(nèi)膽溫度副被控量和夾套溫度主被控量 。其主程序流程圖如下： 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 熱爐溫度控制系統(tǒng)溫度控制系統(tǒng)圖的確定 根據(jù) 如上所述，畫出 加熱爐溫度控制系統(tǒng)溫度控制系統(tǒng)框圖 如 下圖 所示 : 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 第四章、加熱爐溫度控制系統(tǒng) 制程序 門子 介紹 西門子公司推出的是 列 2、 1996 年，西門子公司推出 1X 系列 它有 3、 1999年，西門子公司推出 2X 系列 4、另外， 西門子公司推出了大型 熱爐溫度控制系統(tǒng)西門子 序的實(shí)現(xiàn) 根據(jù)加熱爐溫度控制系統(tǒng)的各個功能要點(diǎn)，利用西門子 制程序如下：該程序通過模塊化設(shè)計(jì)，能夠滿足加熱爐溫度控制系統(tǒng)的各個需求。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 結(jié) 論 時間過得真快啊，轉(zhuǎn)眼間 四 年時間都過去了，在這 四 年中 ，我學(xué)到了許多專業(yè)知識，就拿這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)來說吧，我查閱了 西門子 ， ，使我充分掌握了 加熱爐溫度控制系統(tǒng) 的設(shè)計(jì)方法和步驟，更重要的復(fù)習(xí)所學(xué)專業(yè)的知識，以前總認(rèn)為學(xué)這些專業(yè)知識沒用，那是我太天真了，當(dāng)這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)，它