工业加热炉装置PLC系统设计
基于PLC的加热反应炉电气控制系统的设计
基于PLC的加热反应炉电气控制系统的设计加热反应炉是一种广泛应用于化工、石油、医药等行业的设备，用于进行各种化学反应。
为了确保反应炉的稳定运行和安全性，需要设计一个合理可靠的电气控制系统。
1.电气元件选择：选择适合加热反应炉的电气元件，如断路器、接触器、继电器、传感器等。
其中，断路器用于控制和保护电路的安全运行，接触器用于控制电路的开关动作，继电器用于实现不同电路之间的控制信号传递，传感器用于实时监测反应炉的温度、压力等参数。
2.控制逻辑设计：根据加热反应炉的工艺要求，设计合理的控制逻辑，包括温度控制、压力控制、流量控制等。
通过传感器监测反应炉内的温度、压力等参数，将这些参数传递给PLC，由PLC根据设定值来控制相应的执行机构，如加热装置、冷却装置、喷嘴等。
3.安全保护设计：加热反应炉的操作涉及到高温、高压等危险因素，为保证操作人员的安全，需要设计安全保护系统。
例如，设置温度过高报警功能，当反应炉内温度超过设定值时，PLC将发出警报并停止加热装置的工作；设置过压保护功能，当反应炉内的压力超过设定值时，PLC将自动关闭供气装置。
4.人机界面设计：设计一个人机界面，方便操作人员对加热反应炉进行监控和控制。
人机界面通常采用触摸屏或工控机，通过人机界面，操作人员可以实时监测反应炉的运行状态，调整设定值，查看历史数据等。
总之，基于PLC的加热反应炉电气控制系统的设计需要充分考虑反应炉的工艺要求和安全性，选择适合的电气元件，设计合理的控制逻辑和安全保护功能，并提供简单易用的人机界面。
只有设计合理的电气控制系统，才能保证加热反应炉的稳定运行和安全性。
基于PLC的加热炉温控制系统设计
毕业设计（论文）题目：基于PLC的加热炉温控制系统设计学院：电子信息学院专业班级：06自动化（2）指导教师：康涛职称：讲师学生姓名：雷颖倩学号：40604010225摘要在现代工业生产过程中，一些温度等作为被控参数的过程，往往其容量滞后较大，控制要求又较高，若采用单回路控制系统，其控制质量无法满足生产要求。
本文针对锅炉的结构特点以及船机控制能够有效的改善过程的动态特性、提高工作频率、减小等效过程时间常数和加快响应速度等，提出了锅炉温度串级控制的解决方案。
本系统以电加热锅炉为被控对象，以锅炉出口水温为主被控参数，以炉膛内水温为福被控参数，以加热炉电阻丝电压为控制参数，以PLC为控制器，构成锅炉温度控制系统；完成了系统的硬件设计和PLC程序设计。
经过调试，PLC程序实现了数据采集、A/D转换、PID运算和D/A转换等，达到了设计要求。
关键词：锅炉，温度，串级控制，PLC，PIDABSTRACTIn modern industrial production,some course's capacity often lags behind relatively largely,control also expect relatively much regarding temperature,etc,if adopt the controlsystem of single circuit,its quality of control is unable to meet the production requirement.Because the bunches of control can improve the dynamic characteristic of the course effectively,improve operating frequency,reducing the time constant of the equivalent course and accelerating the response speed,etc.This text have proposed one bunch of solutions of control of boiler temperature.This system leaves target of accusing of on boiler with electricity,export water temperature.With boiler for accuse of parameter mainly,regard the burner hearth water temperature as one pair of parameters of accusing of,regard voltage of resistance wire of the heating furnace as the control parameter,regard PLC as the controller, form one bunch of control systems of boiler temperature;Finish the designing of systematic hardware and the program with PLC.Through debugging,PLC procedure has realized the data gathering,A/D changing,PID operation and D/A changing,etc,has reached the designing requirement.KEYWORDS：boiler，temperature，bunches of control,plc,pid前言随着我国国民经济的快速发展，锅炉的使用范围越来越广泛。
工业加热炉装置PLC系统设计
工业加热炉装置PLC系统设计姓名：任成龙学号：08140320班级：电气0803目录一：工艺情况介绍 (1)1.被控对象工艺流程描述 (1)2.工艺过程简介 (2)二：西门子S7-300系列PLC的介绍 (3)三:S7-300PLC硬件选型 (4)四：程序设计 (5)1.模拟量输入(AI)的设计 (5)2.模拟量输出(AO)的设计 (6)3.数字量输入（DI）的设计 (6)4.数字量输出（DO）的设计 (7)五：总结 (7)参考文献 (7)一：工艺情况介绍1.被控对象工艺流程描述所选被控对象为过程工业领域常见的加热炉单元，通过加热炉对流传热与辐射传热将一定流量的物料A加热至工艺要求的温度。
待加热物料A经由上料泵P1101泵出，分两路，其中一路进入换热器E1101与热物料换热后，与另外一路混合，进入加热炉F1101的对流段。
进入换热器E1101的待加热物料A走管程，一方面对最终产品（热物料A）的温度起到微调（减温）的作用，另一方面也能对待加热物料A起到一定的预热作用。
加热炉对流段由多段盘管组成，炉膛产生的高温烟气自上而下通过管间，与管内的物料A换热，回收烟气中的余热并使物料A进一步预热。
对流段流出的物料A全部进入F1101辐射段炉管，接受燃烧器火焰的辐射热量，达到所要求的高温后出加热炉，进入换热器E1101壳程，进行温度的微调并为冷物料预热，最后以工艺所要求的物料温度输送给下一生产单元。
2.工艺过程简介待加热物料A流量为F1101，温度为常温20℃，经由上料泵P1101泵出。
流量管线上设有调节阀V1101，调节阀有前、后阀XV1101和XV1102，以及旁路阀HV1101。
待加热物料A被分为两路，一路进入换热器E1101预热，预热后与另外一路混合进入加热炉。
两路物料A管道上分别设有调节阀V1102和V1103。
正常工况时，大部分待加热物料A直接流向加热炉对流段，少部分待加热物料A流向换热器，其流量为F1102。
基于PLC控制的加热炉温度控制系统设计
基于PLC控制的加热炉温度控制系统设计概述加热炉是工业生产中常见的设备之一，其主要作用是提供高温环境用于加热物体。
为了确保加热炉的稳定性和安全性，需要设计一个可靠的温度控制系统。
本文将介绍一个基于PLC（可编程逻辑控制器）控制的加热炉温度控制系统设计方案。
系统设计原理在加热炉温度控制系统中，PLC作为核心控制器，通过监测温度传感器的输出信号，根据预设的温度设定值和控制策略，控制加热炉的加热功率，从而实现对加热炉温度的稳定控制。
以下是系统设计的主要步骤：1.硬件设备选择：选择适合的温度传感器和控制元件，如热电偶、温度控制继电器等。
2.PLC选型：根据实际需求，选择合适的PLC型号。
PLC需要具备足够的输入输出点数和计算能力。
3.传感器连接：将温度传感器接入PLC的输入端口，读取实时温度数据。
4.温度控制策略设计：根据加热炉的特性和工艺需求，设计合适的温度控制策略。
常见的控制策略包括比例控制、积分控制和微分控制。
5.控制算法实现：根据温度控制策略，编写PLC程序，在每个采样周期内计算控制算法的输出值。
6.加热功率控制：使用控制继电器或可调功率装置，控制加热炉的加热功率。
7.温度反馈控制：通过监测实际加热炉温度和设定值之间的差异，不断修正加热功率控制，使加热炉温度稳定在设定值附近。
系统硬件设计基于PLC控制的加热炉温度控制系统的硬件设计主要包括以下几个方面：1.温度传感器：常用的温度传感器有热电偶和热敏电阻。
根据加热炉的工艺需求和温度范围，选择适合的温度传感器。
2.PLC：选择适合的PLC型号，根据实际需求确定PLC的输入输出点数和计算能力。
3.控制继电器或可调功率装置：用于控制加热炉的加热功率。
根据加热炉的功率需求和控制方式，选择合适的继电器或可调功率装置。
4.运行指示灯和报警器：用于显示系统的运行状态和报警信息。
PLC程序设计PLC程序是基于PLC的加热炉温度控制系统的关键部分，其主要功能是实现温度控制算法。
基于PLC控制的加热炉温度控制系统设计
摘要温度控制系统广泛应用于工业控制领域，如钢铁厂、化工厂、火电厂等锅炉的温度控制系统，电焊机的温度控制系统等。
加热炉温度控制在许多领域中得到广泛的应用。
这方面的应用大多是基于单片机进行PID 控制, 然而单片机控制的DDC 系统软硬件设计较为复杂, 特别是涉及到逻辑控制方面更不是其长处, PLC 在这方面却是公认的最佳选择。
加热炉温度是一个大惯性系统，一般采用PID调节进行控制。
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。
本设计是利用西门子S7-300PLC控制加热炉温度的控制系统。
首先介绍了温度控制系统的工作原理和系统的组成，然后介绍了西门子S7-300PLC和系统硬件及软件的具体设计过程。
关键词：西门子S7-300PLC，PID，温度传感器，固态继电器目录摘要 (I)Abstract .......................................... 错误！未定义书签。
第一章引言 . (1)1.1 系统设计背景 (IV)1.2 系统工作原理 (IV)1.3 系统设计目标及技术要求 (IV)1.4 技术综述 (IV)第二章系统设计 (V)2.1 控制原理与数学模型 (V)2.1.1 PID控制原理 (V)2.1.2 PID指令的使用注意事项 (VIII)2.2 采样信号和控制量分析 (IX)2.3 系统组成 (IX)第三章硬件设计 ................................................... X I3.1 PLC的基本概念 (XI)3.1.1 模块式PLC的基本结构 (XII)3.1.2 PLC的特点 (XIII)3.2 PLC的工作原理 (XIV)3.2.1 PLC的循环处理过程 (XIV)3.2.2 用户程序的执行过程 (XVI)3.3 S7-300 简介 (XVI)3.3.1 数字量输入模块 (XVII)3.3.2 数字量输出模块 (XVII)3.3.3 数字量输入/输出模块 (XVII)3.3.4 模拟量输入模块 (XVII)3.3.5 模拟量输出模块 (XVIII)3.4 温度传感器 (XVIII)3.4.1 热电偶 (16)3.4.2 热电阻 (17)3.5 固态继电器 (XX)3.5.1 概述 (18)3.5.2 固态继电器的组成 (18)3.5.3 固态继电器的优缺点 (19)第四章软件设计 ................................................. X XII4.1 STEP7编程软件简介 (XXII)4.1.1 STEP7概述 (XXII)4.1.2 STEP7的硬件接口 .......................... .. (XXII)4.1.3 STEP7的编程功能 (XXII)4.1.4 STEP7的硬件组态与诊断功能 (XXIII)4.2 STEP7项目的创建 (XXIV)4.2.1 使用向导创建项目 (XXIV)4.2.2 直接创建项目 (XXIV)4.2.3 硬件组态与参数设置 (XXIV)4.3 用变量表调试程序 (XXVI)4.3.1 系统调试的基本步骤 (XXVI)4.3.2 变量表的基本功能 (XXVII)4.3.3 变量表的生成 (XXVIII)4.3.4 变量表的使用 (XXVIII)4.4 S7-300的编程语言 (XXIX)4.4.1 PLC编程语言的国际标准 (XXIX)4.4.2 STEP7中的编程技术 (XXX)结束语 ......................................................... X XXIV 致谢 (33)参考文献 (34)附录 (35)1.1系统设计背景近年来，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。
3909_基于Plc加热炉温度控制系统设计
基于PLC加热炉温度控制系统设计【摘 要】温度控制系统在国内各行各业的应用虽然已经十分广泛，但从国内生产的温度控制器来讲，总体发展水平仍然不高，同国外的日本、美国、德国等先进国家相比，仍然有着较大的差距。
加热炉的温度控制系统具有较大的容量滞后，采用单回路控制往往会出现较大的动态偏差，很难达到好的控制效果，为提高系统对负荷变化较大或其他扰动比较剧烈时的控制质量，采用基于PLC的加热炉温度控制系统来提高加热炉的燃烧效率。
可编程序控制器（PLC）是一种新型的通用的自动控制装置，它将传统的继电器控制技术、计算机技术和通讯技术融为一体，是功能加强、编程简单、使用方便以及体积小、重量轻、功耗低等一系列优点。
PLC的应用领域已经拓宽到了各个领域，PLC的发展历程在工业生产过程中，大量的开关量顺序控制，它按照逻辑条件进行顺序动作，并按照逻辑关系进行连锁保护动作的控制，及大量离散量的数据采集。
在传统上，这些功能是通过气动或电气控制系统来实现的。
PLC最基本最广泛的用于开关量的逻辑控制，它取代传统的继电器电路，实现逻辑控制，顺序控制，既可用于单台设备的控制，也可用于多机群控及自动化流水线。
如注塑机，印刷机，订书机，组合抢答器，磨床，包装等。
目前，PLC在国内外已广泛应用于钢铁，石油，化工，电力，建材，机械制造，汽车，轻纺，交通运输，环保及文化娱乐等各个行业，使用广泛。
本设计将以PLC为核心设计了系统结构图、程序指令、梯形图以及输入输出端子的分配方案，在保留了原始加热炉温度控制系统的基本功能的同时又增加了一系列的实用功能并简化其电路结构，其将以控制方便，灵活，只要改变输入PLC的控制程序，就能够实现对加热炉温度的控制。
【关键词】加热炉温度控制系统可编程控制器燃烧效率System design of heating furnace temperaturecontrol based on PLC【Abstract】:Pneumatic manipulator is a automated devices thatcan mimic the human hand and arm movements to do something，aslo can according to a fixed procedure to moving objects or control tools. It can replace the heavy labor in order to achieve the production mechanization and automation, and can work in dangerous working environments to protect the personal safety, Therefore widely used in machine building, metallurgy, electronics, light industry and atomic energy sectors.This article is mainly of the PLC manipulator the overall design, and pneumatic design. This mechanism of manipulator includes cylinders and claws and connectors parts, it can move according to the due track on the movement of grabbing, carrying and unloading. The pneumatic part of the design is primarily to choose the right valves and design a reasonable pneumatic control loop, by controlling and regulating pressure, flow and direction of the compressed air to make it get the necessary strength, speed and changed the direction of movement in the prescribed procedure work.It can replace the heavy labor in order to achieve the production mechanization and automation, and can work in dangerous working environments to protect the personal safety, Therefore widely used in machine building, metallurgy, electronics, light industry and atomic .The principle, technical pare-maters, transmiting system and main parts structure of mincing ma-chine were introduced.The PLC was analysed.Keywords Mincing machine Holds plate Cutting blade Transfer auger【Keywords】：pneumatic manipulator PLC pneumatic loop Four degrees of freedom.目录第一章、绪论 (5)1.1 本课题的发展概况 (6)1.2 加热炉温控系统的实现过程概述 (6)1.3 本课题研究的内容和意义 (7)1.4 PLC简介 (7)1.4.1 PLC的定义 (9)1.4.2 PLC的基础知识 (11)1.4.3 PLC的用途 (12)1.5 PLC的组成 (13)1.5.1中央处理单元 (13)1.5.2存储器 (15)1.5.3输入输出单元 (15)1.5.4通讯接口 (16)1.5.5智能接口模块 (16)1.5.6编程装置 (16)1.5.7电源 (16)第二章、加热炉温度控制系统总体方案与PID算法的设计 (17)2.1 总体方案的设计 (17)2.1.1硬件模块的设计 (17)2.1.2软件模块的设计 (17)2.2 PID控制算法的介绍 (17)2.2.1 PID控制算法的设计 (17)2.2.2 PID控制器参数的整定 (17)第三章、加热炉温度控制系统的PLC设计 (17)3.1 输入输出点分配 (18)3.2 PLC的选择 (19)3.3 加热炉温度控制系统PLC控制系统接线图 (20)3.4 加热炉温度控制系统主程序流程图的确定 (20)3.5 加热炉温度控制系统温度控制系统图的确定 (20)第四章、加热炉温度控制系统PLC控制程序 (21)4.1西门子S7-200的介绍 (22)4.2加热炉温度控制系统西门子S7-200程序的实现 (24)结论 (25)致谢 (26)参考文献 (27)第一章绪论1.1 本课题的发展概况温度控制系统在工业生产中获得了广泛的应用，在工农业生产、国防、科研以及日常生活等领域占有重要的地位。
基于PLC的加热反应炉自动控制系统设计
基于PLC的加热反应炉自动控制系统设计摘要：本文针对PLC控制的加热反应炉自动控制系统进行了设计研究。
本文主要从系统硬件的设计和软件的编写两个方面进行了详细的分析，重点介绍了系统的总体设计思路、系统设备的选型及布局、系统各个模块的控制方法和软件编写等内容，最后对实验结果进行了分析和展望。
关键词：PLC、加热反应炉、自动控制、系统设计、编程一、引言随着现代工业的发展，加热反应炉在化学、制药、冶金、建材等领域广泛应用。
而加热反应炉的工作过程需要严格的温度控制才能保证产品的质量和稳定性。
传统的加热反应炉控制采用手动控制，效率低、易出错。
因此，设计一种基于PLC的加热反应炉自动控制系统，实现自动化控制，具有重要意义。
本文主要针对PLC控制的加热反应炉自动控制系统进行设计研究。
首先，介绍了本系统的总体设计思路和方案。
其次，详细介绍了系统各个模块的硬件及软件设计内容和步骤。
最后，进行了实验结果的分析和展望。
二、系统总体设计思路和方案加热反应炉自动控制系统主要包括控制器、执行机构、传感器和人机界面四个部分。
其中，PLC控制器是系统的核心。
通过PLC控制器对控制系统进行逻辑运算和控制命令输出，驱动执行机构完成设定的动作。
传感器将反应炉内部的温度、压力等信息采集，并通过传感器信号处理器将处理后的信息传递给PLC控制器。
人机界面是系统与用户交互的窗口，用户通过人机界面进行操作和对系统进行监控。
三、系统各模块硬件设计和软件编写1、控制器硬件设计控制器是系统的核心，直接影响系统的性能和稳定性。
本系统采用西门子S7-200系列PLC控制器，其具有处理速度快、编程简单、安全可靠的特点，能够满足本系统的要求。
控制器的外部设备如下：①电源模块电源模块是PLC控制器的供电模块，外部电源的输入电压在220VAC±10%之间，输出5VDC电压供给控制器。
②CPU模块CPU模块是PLC控制器的核心，负责控制各个模块的运作。
本系统采用S7-200 CPU226型号。
基于PLC控制的加热反应炉系统设计
关闭泄放阀Y4和排气阀Y1。系统恢复到原始状态，准备进入下一 循环。 最后在计算机中显示反应炉工作状态。
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I/O通道分配
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PLC的I/O接线图
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顺序功能图
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工程的建立
（1）双击桌面“MCGS组态环境”图标，进入组态环境，屏幕中间 窗口为工作台。
认”按钮。 （6）观察“工作台”反应炉监控画面”，单击右键，弹出下拉菜单，选中“设置为启动窗口”，如图，则当MCGS运
行时，将自动加载该窗口。 (8）单击“保存”按钮。
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监控画面
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心得体会
PLC课程设计对我收益匪浅，让我系统性地认识和全 面地掌握了PLC编程和调试技术，让我将平常学的PLC编 程及应用方法学以致用，使我的PLC编程能力有了很大提 高和进步，让我对PLC应用有了深入细致的了解 。 PLC编 程及应用的课程设计，发现自己在这方面的学习还需要不 断的加深。通过这段时间的学习认识，对加热反应炉的系 统有了一个整体的认识，熟悉各种器件和软件应用。在这 里，本次设计中感谢两位指导老师对我的帮助。
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利用MCGS或组态王软件、IPC和PLC（或I/O板卡、模块）构成加 热反应炉的计算机监控系统，实现以下功能：
按启动按钮后，系统运行；按停止按钮 后，系统停止。二者信号总相反。
第一阶段：送料控制。
（1）检测下液面X1、炉内温度X2、炉 内压力X4是否都小于给定值（都为 “0”）。 （2）若是，则开启排气阀Y1和进料阀 Y2。 （3）当液位上升到上液面X3时，应关 闭排气阀Y1和进料阀Y2。 （4）延时10s，开启氮气阀Y3，氮气进 入反应炉，炉内压力上升。
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工业加热炉装置PLC系统设计姓名：任成龙学号：08140320班级：电气0803目录一：工艺情况介绍 (1)1.被控对象工艺流程描述 (1)2.工艺过程简介 (2)二：西门子S7-300系列PLC的介绍 (3)三:S7-300PLC硬件选型 (4)四：程序设计 (5)1.模拟量输入(AI)的设计 (5)2.模拟量输出(AO)的设计 (6)3.数字量输入（DI）的设计 (6)4.数字量输出（DO）的设计 (7)五：总结 (7)参考文献 (7)一：工艺情况介绍1.被控对象工艺流程描述所选被控对象为过程工业领域常见的加热炉单元，通过加热炉对流传热与辐射传热将一定流量的物料A加热至工艺要求的温度。
待加热物料A经由上料泵P1101泵出，分两路，其中一路进入换热器E1101与热物料换热后，与另外一路混合，进入加热炉F1101的对流段。
进入换热器E1101的待加热物料A走管程，一方面对最终产品（热物料A）的温度起到微调（减温）的作用，另一方面也能对待加热物料A起到一定的预热作用。
加热炉对流段由多段盘管组成，炉膛产生的高温烟气自上而下通过管间，与管内的物料A换热，回收烟气中的余热并使物料A进一步预热。
对流段流出的物料A全部进入F1101辐射段炉管，接受燃烧器火焰的辐射热量，达到所要求的高温后出加热炉，进入换热器E1101壳程，进行温度的微调并为冷物料预热，最后以工艺所要求的物料温度输送给下一生产单元。
2.工艺过程简介待加热物料A流量为F1101，温度为常温20℃，经由上料泵P1101泵出。
流量管线上设有调节阀V1101，调节阀有前、后阀XV1101和XV1102，以及旁路阀HV1101。
待加热物料A被分为两路，一路进入换热器E1101预热，预热后与另外一路混合进入加热炉。
两路物料A管道上分别设有调节阀V1102和V1103。
正常工况时，大部分待加热物料A直接流向加热炉对流段，少部分待加热物料A流向换热器，其流量为F1102。
燃料经由燃料泵P1102泵入加热炉F1101的燃烧器，燃料流量为F1103，燃料压力为P1101，燃料流量管线设调节阀V1104。
空气经由变频风机K1101送入燃烧器，空气量为F1104。
燃料与空气在燃烧器混合燃烧，产生热量使辐射段炉管内的物料A迅速升温。
燃烧产生的烟气带有大量余热，在对流段进行余热回收。
对流段烟气出口处的烟气温度为T1105。
烟气含氧量AI1101设有在线分析检测仪表。
烟道内设有挡板DO1101。
出对流段、入辐射段的物料A温度为T1102。
从辐射段炉管出来的温度为T1103的高温物料A进入换热器E1101，进行温度的微调。
最终产品（热物料A）的温度为T1104，流量为F1105，出口管道上设流量调节阀V1105。
炉膛压力为P1102，炉膛中心火焰温度为TI1101，为红外非接触式测量，仅提供大致温度的参考。
工艺流程图中的仪表及操作设备说明如下：3. 开关阀4. 手操阀二：西门子S7-300系列PLC的介绍模块化中小型S7-300PLC。
它具有高速的计算能力，完整的指令集，多点接口（MPI）和通过SINEC LAN的连网能力；内置功能，综合的诊断能力，推出的口令保护，简便的连接系统和无限的插入模块组态，使系统组态处理更加方便;极快的指令处理速度，缩短了循环时间；高性能模块和多种CPU为各种各样的需求提供了合理的解决方案；；模块扩展能力最多可增加到3个扩展机架（ER），极高的安装密度，背板总线安装在每个模块中，预先接线系统（TOP接线），减少了所需空间和费用；为连接SIMATIC系列各种部件提供了接口，内置的人机接口（HMI）服务，对用户友好的Windows STEP7 Mini编程软件和功能强大的编程器。
S7-300是模块化结构设计，各种单独模块之间可进行广泛的组合和扩展。
它的主要组成部分有机架(或导轨)、电源模块、中央处理单元模块、接口模块、信号模块、功能模块和通信处理模块等。
S7-300的机架是特制的不锈钢或铝制异型板（称为导轨），它的长度有160mm、482mm、530mm、830mm、2000mm五种，可根据实际需要选择。
电源模块和CPU等都可以方便的安装在导轨上。
除CPU模块，每块信号模块都带有总线连接器，安装时先将总线连接器装在CPU模块上，并固定在导轨上，然后将各模块装入，通过背板总线将各块从物理上和电气上连接起来即可。
电源模块用于将AC 120V/230V电源或DC 24V转换为DC24V和5V电源，供CPU、I/O模块、传感器和执行器使用。
它与CPU模块和其他信号模块之间通过电缆相连，而不是通过背板总线连接。
CPU模块种类很多，它除了完成执行用户的程序外，还为背板总线提供DC 5V 电源，并通过MPI与其他中央处理器或编程装置通信。
它的编程装置可以是西门子专用编程器，也可以是通用微机，配以STEP7软件包，与MPI卡和MPI编程电缆构成。
接口模块用于多机架配置时连接主机架和扩展机架。
信号模块是模拟量输入、输出模块和数字量输入、输出模块的总称，他们是不同的过程信号电压或电流与PLC内部的信号电压匹配。
S7-300PLC的信号模块种类有：数字量输入SM321和数字量输出模块SM322、数字量输入、输出模块SM323、模拟量输入模块SM331、模拟量输出模块SM332和模拟量输入、输出模块SM334和SM335。
模拟量输入可以是热电阻、热电偶、DC4~20mA等多种类型和不同量程的模拟信号。
每个信号模块都配有自编码的螺栓锁紧型前连接器，外部信号可方便的连接在信号模块的前连接器上。
功能模块主要用于实时性强、存储计数量较大的过程信号处理任务。
S7-300PLC的功能模块有：计数器模块FM350-1/2和CM35、快速/慢速进给驱动位置控制模块FM351、电子凸轮控制器模块FM352、步进电动机控制模块FM353、伺服电动机控制模块FM354、定位和连续路径控制模块FM357-2、称重模块SIWAREX U/M和智能位控制模块SINUMERIK FM-NC等。
通信处理器模块是一种智能模块，它用于PLC之间、PLC与计算机和其他智能设备之间的通信，可以将PLC接入PROFIBUS-DP、AS-I和工业以太网，或用于实现点对点通信等。
通用处理器可以减轻CPU通信处理之间的负担，并减少用户对通信的编程工作。
S7-300PLC有多种用途的通信处理模块，如CP340、CP342-5DP、CP343-FMS等其中，既有对装置点对点的通信设计模块，也有为PLC 上网到西门子的低速现场总线网SINEC L2和高速SINEC H1网而设计的网络接口模块。
S7-300PLC的特点：1.高度模块化结构2.指令集功能强大3.能够满足多样化和个性化的需求三:S7-300PLC硬件选型硬件主要包括下位机和上位机的硬件，共同构成一个小型的控制系统。
下位机与上位机之间通过MPI协议通信进行数据传输。
本次设计主要是对下位机的设计，此次下位机采用PLCS7-300。
下位机的硬件作为控制系统的核心，选用PLCS7-300可以提供强大的控制、网络和组态功能，以及良好的扩展能力和通讯能力，用以实现分布式的系统结构。
该PLC选择为:(1)CPU模块：采用S7-315-2-DP具有48KB/64KB,内置80/96KB的装载存储器（RAM），可用存储卡扩展装载存储器，最大容量为521KB，指令执行速度为300ns/二进制指令，最大可扩展1024/2048点数字量或128/256个模拟量通道。
具有中到大容量存储器和大规模I/O配置的CPU。
主要用于执行用户程序，控制I/O模块和上位机的通信。
本设计中根据I/O点数和程序设计的复杂程度选择上述CPU模块。
(2)电源模块：选择PS307系列电源模块。
它是西门子公司为S7-300PLC专配的直流24V电源，可安装在PLCS7-300的专属轨道上，它具有防短路和断路保护，输入输出之间有可靠的隔离特性，可用作负载电源。
通过背板总线像个部分供电。
(3)接口模块：选择IM361接口模块，它具有特性直流24V电源。
用于各部分之间的通信。
(4)I/O模块：选用SM322系列的模块。
它包括数字量、模拟量模块，用于现场设备的接口。
通过上述选择的模块构成一个控制的PLC系统达到对设计要求的下位机控制。
上述选择是合理且可以达到要求的。
四：程序设计1.模拟量输入(AI)的设计在工业控制中，当输入量是模拟量，某些执行机构（例如电动电磁阀和变频器等）要求PLC 输出模拟量信号，而PLC 得CPU 职处理数字量。
模拟量首先被传感器和变送器转变成标准量程的电流和电压，例如4到20MA ，1到5V,0到10V 。
PLC 用A/D 转换器将他们转化成数字量。
此次设计中被控对象是加热炉单元，根据其工艺流程，其具有模拟量输入，必须应用量化使其得到CPU 可以处理的信号。
在进行转化时应考虑变送器的输入输出量程，找出被测物理量与数字量的关系。
设计中的加热器PT1101其就是模拟量，以使其量化。
量化的原理公式为：数字量=数字量范围/物理量范围乘以（物理量-物理量下限）+数字量下限本次设计中假设（PT1101）量程为0到10MPa 的压力变送器的输出信号为DC4到20MA,模拟量输入模块将0到20MA 的转换为0到32000的数字量，设转换后得到的数字为N ，试求一KPa 为单位的压力值。
解：()()10000010064006400320006400256P N KPa N KPa -⎡⎤=-=-⎢⎥-⎣⎦设计中其他的模拟量输入与输出可根据上述例子进行量化。
由于时间有限，此次设计没有进行全部的数据量化。
量化公式程序2.模拟量输出(AO)的设计为满足某些执行机构要求模拟量输出的要求，进行模拟量的量化。
量化后在闭环控制系统中，CPU 将它与设定值相比较，并按照某种控制规律（PID ）对误差值进行运算，将运算结果送给模拟量输出模块，经过D/A 转换变为电流信号或电压信号，用来控制调节阀的开度，通过它控制无料流量。
模拟量的PID 控制调节是最常见的一种控制方式，这是由于PID 调节不需要求出控制系统的数学模型。
对于很难求出数学模型的控制系统，使用PID 可以达到意想不到的结果，同时PID 调节器又具有典型的结构，可以根据被控对象的具体情况，采用不同的PID 的变种，有较强的灵活性和实用性。
PID 控制表示比例、积分、微分的缩写。
它的实质是根据反馈后计算得到的输入作差值，按比例、积分、微分的关系进行运算，其运算结果用于输出控制。
PID 控制的公式有位置式和增量式。
()()()()()01k D P c j I T T u k K e k e j e k e k u T T =⎧⎫=++--+⎡⎤⎨⎬⎣⎦⎩⎭∑其中，I T 为积分常数；D T 为微分常数；P K 为比例系数；I K 为积分系数；D K 为微分系数。