【毕业论文】基于plc的锅炉温度控制系统的设计与开发毕业设计word文档（46页）

可编程逻辑控制器是集计算机技术自动控制技术和通信技术为体新型自动控制装置。

其性能优越，已被广泛应用于工业控制各个领域，并已经成为工业自动化三大支柱工业机器人之。

技术在温度监控系统上应用从整体上分析和研究了控制系统硬件配置电路图设计程序设计，控制对象数学模型建立控制算法选择和参数整定人机界面设计等。

论文通过对德国西门子公司系列控制器，温度传感器将检测到实际炉温转化为电压信号，经过模拟量输入模块转换成数字信号送到中进行调节，控制器输出转化为第章绪论课题背景及研究目和意义电热锅炉应用领域相当广泛，电热锅炉性能优劣决定了产品质量好坏。

目前电热锅炉控制系统大都采用以微处理器为核心计算机控制技术，既提高设备自动化程度又提高设备控制精度。

快速发展发生在上世纪年代至年代中期。

在这时期，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提高和发展。

逐渐进入过程控制领域，在些应用上取代了在过程控制领域处于统治地位系统。

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。

电热锅炉是机电体化产品，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，自动化程度高优点，是理想节能环保供暖设备。

加上目前人们环保意识提高，电热锅炉越来越受人们重视，在工业生产和民用生活用水中应用越来越普及。

电热锅炉目前主要用于供暖和提供生活用水。

主要是控制水温度，保证恒温供水。

控制是迄今为止最通用控制方法之。

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确定性系统。

控制效果完全取决于其四个参数，即采样周期比例系数积分系数微分系数。

因而，参数整定与优化直是自动控制领域研究重要课题。

在工业过程控制中应用已有近百年历史，在此期间虽然有许多控制算法问世，但由于算法以它自身特点，再加上人们在长期使用中积累了丰富经验，使之在工业控制中得到广泛应用。

在算法中，针对三个参数整定和优化问题成为关键问题。

国内外研究现状自年代以来，由于工业过程控制需要，特别是微电子技术和计算机技术迅猛发展以及自动控制理论和设计方法发展推动下，国内外温度控制系统发展迅速，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，都生产出了批商品化性能优异温度控制器及仪器仪表，并在各行各业广泛应用。

它们主要有以下特点适应于大惯性大滞后等复杂温度控制体统控制。

能适应于受控系统数学模型难以建立温度控制系统控制。

能适用于受控系统过程复杂参数时变温度控制系统控制。

这些温度控制系统普遍采用自适应控制自校正控制模糊控制人工智能等理论及计算机技术，运用先进算法，适应范围广泛。

温度控制器普遍具有参数整定功能。

借助于计算机软件技术，温度控制器具有对控制参数及特性进行自整定功能。

有还具有自学习功能。

温度控制系统既有控制精度高抗干扰能力强鲁棒性好特点。

目前，国外温度控制系统及仪表正朝着高精度智能化小型化等方向发展。

随温度控制系统在国内各行各业应用虽然应用很广泛，但从国内生产温度控制器来讲，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差距。

目前，我国在这方面总体水平处于世纪年代中后期水平，成熟产品主要以点位控制及常规控制器为主，它只能适用于般温度系统控制，难以控制滞后复杂时变温度系统控制。

能适应于较高控制场合智能化自适应控制仪表，国内还不十分成熟。

随着科学技术不断发展，人们对温度控制系统要求越来越高，因此，高精度智能化人性化温度控制系统是国内外必然发展趋势。

项目研究内容以锅炉为被控对象，以锅炉出口水温为主被控参数，以炉膛内水温为副被控参数，以加热炉电阻丝电压为控制参数，以为控制器，构成锅炉温度串级控制系统采用算法，运用梯形图编程语言进行编程，实现锅炉温度自动控制。

可编程逻辑控制器是集计算机技术自动控制技术和通信技术为体新型自动控制装置。

其性能优越，已被广泛应用于工业控制各个领域，并已经成为工业自动化三大支柱工业机器人之。

技术在温度监控系统上应用从整体上分析和研究了控制系统硬件配置电路图设计程序设计，控制对象数学模型建立控制算法选择和参数整定人机界面设计等。

论文通过对德国西门子公司系列控制器，温度传感器将检测到实际炉温转化为电压信号，经过模拟量输入模块转换成数字信号送到中进行调节，控制器输出转化为组态王，这样就可以利用组态王在线监控了。

启动组态王打开组态王项目工程管理器，点击窗口栏中或者在画面中点击右键，选择切换到，启动组态王，进入主画面。

这个时候，系统会自动打开个信息窗口，可以通过信息窗口来知道，组态王运行情况以及和连接是否成功。

如果连接不成功，会出现通信失败提示语言，那就要查明原因，否则不能监控。

如果提示连接设备成功，窗口会显示开始记录数据，那就表示可以开始系统运行了。

组态监控启动之后，会自动显示组态画面，如图所示图监控主画面实时曲线观察点击组态画面实时曲线按钮，可以观察，在自参数作用下，控制效果情况。

如图图所示图温度实时曲线分析历史趋势曲线点击主画面上历史趋势曲线按钮，可以显示，温度控制曲线记录，由此可以分析参数作用效果，从而完成参数整定。

图温度历史曲线如图所示，控制器起到了调节作用，最后温度稳定在了设定温度上，但是调节时间太长，大约左右，所以，我们需要增大。

点击主控控制画面参数设定窗口，可以显示参数设定界面。

参数设置如图所示图参数设置参数修改后控制曲线如图所示图响应曲线如图所示，曲线响应时间增快了，约。

但是曲线稳定后总是存在稳定误差，所以我们应减小主控制器积分时间，把设为，控制曲线如图所示图响应曲线如图所示，主控制器副控制器得到了控比较理想控制曲线。

查看数据报表点击主画面数据报表窗口，出现报表窗口，点击报表查询，可以查看报表记录数据。

如图所示图报表查询记录数据如图所示图数据记录系统稳定性测试为了测试系统稳定性，我们把温度设定为，所得到控制曲线如图所示图时控制曲线如图所示，当设定温度改变时，系统是比较稳定。

当实际温度超过时，会出现报警画面，如图所示图报警画面系统报警在工业生产中有着重要作用。

结束语本文成功运用了西门子和组态王设计了个人机监控温度控制系统。

系统采用串级控制，利用粗调和细调，得到了个反应比较迅速，控制精度比较高温度控制系统。

组态王操作方便，有利于我们比较直观观看控制曲线和温度变化。

其中报表历史曲线和报警显示都是在当今工业控制中常用。

当然，本控制系统还有很多不足地方。

例如，系统自适应能力不强，因为是利用散热来降温，所以与外界温度环境密接相关，在不同温度环境下控制精度和控制能力是不同。

参考文献邵裕森，巴筱云过程控制及仪表机械工业出版社，邵裕森，戴先中过程控制工程机械工业出版社，中国电子学会传感器与执行器大全电子工业出版社，柴瑞娟，陈海霞西门子编程技术及工程应用机械工业出版社，文锋，陈青自动控制理论中国电力出版社廖常初编程及应用机械工业出版社，林德杰过程控制仪表及控制系统机械工业出版社，组态王组态王使用说明书北京亚控，致谢通过这阶段努力，我毕业论文基于锅炉温度控制系统终于完成了，这意味着大学生活即将结束。

在大学阶段，我在学习上和思想上都受益非浅，这除了自身努力外，与各位老师同学和朋友关心支持和鼓励是分不开。

在本论文写作过程中，我导师李长云老师倾注了大量心血，从选题到开题报告，从写作提纲，到遍又遍地指出每稿中具体问题，严格把关，循循善诱，在此我表示衷心感谢。

同时我还要感谢在我学习期间给我极大关心和支持各位老师以及关心我同学和朋友。

写作毕业论文是次再系统学习过程，毕业论文完成，同样也意味着新学习生活开始。

在今后工作中把严密谨慎优良传统发扬光大。

感谢各位老师批评指导。

，基于锅炉温度控制系统作者姓名专业自动化指导教师姓名专业技术职务讲师目录摘要第章绪论课题背景及研究目和意义国内外研究现状项目研究内容第二章和组态软件基础可编程控制器基础可编程控制器产生和应用可编程控制器组成和工作原理，可编程控制器分类及特点组态软件基础组态定义组态王软件特点组态王软件仿真基本方法第三章控制系统硬件设计控制系统设计基本原则和步骤控制系统设计基本原则控制系统设计般步骤程序设计般步骤选型和硬件配置型号选择选择模拟量输入输出模块热电式传感器可控硅加热装置简介系统整体设计方案和电气连接图控制器设计控制系统数学模型建立控制及参数整定第四章控制系统软件设计程序设计方法编程软件概述简单介绍计算机与通信程序设计程序设计思路指令向导控制程序及分析第五章组态画面设计组态变量建立及设备连接新建项目创建组态画面新建主画面新建参数设定窗口新建数据报表新建实时曲线新建历史曲线新建报警窗口第六章系统测试启动组态王实时曲线观察分析历史趋势曲线查看数据报表系统稳定性测试结束语参考文献致谢摘要从上世纪年代至年代中期，得到了快速发展，在这时期，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，逐渐进入过程控制领域，在些应用上取代了在过程控制领域处于统治地位系统。

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。

在工业自动化控制特别是顺序控制中地位，在可预见将来，是无法取代。

本文介绍了以锅炉为被控对象，以锅炉出口水温为主被控参数，以炉膛内水温为副被控参数，以加热炉电阻丝电压为控制参数，以为控制器，构成锅炉温度串级控制系统采用算法，运用梯形图编程语言进行编程，实现锅炉温度自动控制。

电热锅炉应用领域相当广泛，在相当多领域里，电热锅炉性能优劣决定了产品质量好坏。

目前电热锅炉控制系统大都采用以微处理器为核心计算机控制技术，既提高设备自动化程度又提高设备控制精度。

本文分别就电热锅炉控制系统工