基于PLC的电阻炉温度控制系统
基于PLC的电阻炉温度控制系统论文
3，输入输出设备：装置，用于永久地存储用户数据，诸如EPROM，EEPROM写入器装置，用于永久地存储用户数据，诸如EPROM，EEPROM，条形码阅读器，输入模拟电位，打印机等。
第三代
高性能8位微处理器及位片式微处理器
处理速度提高，向多功能及联网通信发展
第四代
16位、32位微处理器及高性能位片式微处理器
逻辑、运动、数据处理、联网功能的多功能
2.2
PLC从组成形式一般分为整体模块两项。通常它包括一个内置的PLC CPU板，I / O板，显示面板，内存和电源的。模块化可编程控制器CPU模块通常，I / O模块，内存模块，电源模块，背板或机架等。它们在设计上与应用上采用了一种模块化的PLC，不管什么样的PLC的，都属于巴士完善的组织结构的类型。
迅速发展和应用量增长的PLC技术，日本在20世纪70年代初年开始生产可编程控制器，而欧洲是在20世纪70年代中期，现如今，闻名于世界的电器厂生产之初基本上是所有的可编程控制器。从出现可编程控制器到现在已经经历了四次更换，如下：
代次
器件
功能
第一代
1位处理器
逻辑控制功能
第二代
8位处理器及存储器
产品系列化
中文摘要
各种工业和科学实验中最常见和最重要的热参数的温度，产品或结果的温度控制的精度将有显著影响。温度不同，PLC可靠性高，抗干扰性强能力强，抗干扰能力强，使用方便，PLC控制是比较好的控制中的一个。
本文介绍的控制方案电阻炉，阐述了从硬件和软件的组合物和系统的功能中，温度控制系统主要被引入。该系统FP0系列PLC为控制核心，利用强大的PLC，首先能顺利地进行金属材料的热处理工艺,同时电气装置也能够按照设计要求稳定运行。该系统还使用触摸屏替代了普通的按钮，促进了人机互动，既可以随意修改程序段中的数值，又可以实现热处理工艺过程的自动跟踪和监控，实现了热处理工艺优化。外围电路简单，控制精度高，速度快，具有小型化和低功耗的优势。
《2024年基于PLC的环形炉温度控制系统设计与应用》范文
《基于PLC的环形炉温度控制系统设计与应用》篇一一、引言在工业生产过程中，温度控制是一个关键环节，特别是在环形炉的加热工艺中。
为确保产品质量、生产效率和能源利用效率，开发一种基于PLC（可编程逻辑控制器）的环形炉温度控制系统显得尤为重要。
本文将详细介绍基于PLC的环形炉温度控制系统的设计与应用，并分析其在实际生产中的效果。
二、系统设计1. 硬件设计本系统主要由PLC控制器、温度传感器、执行器（如加热器、冷却器等）以及人机界面（HMI）等部分组成。
其中，PLC控制器负责接收温度传感器的信号，并根据设定的控制算法输出控制信号给执行器，实现对环形炉温度的控制。
（1）PLC控制器：选用高性能的PLC控制器，具备高速运算、高精度控制等特点，可满足环形炉温度控制的复杂要求。
（2）温度传感器：选用具有高精度、快速响应特性的温度传感器，以实现对环形炉温度的实时监测。
（3）执行器：包括加热器和冷却器等，根据PLC控制器的指令进行工作，实现对环形炉温度的调节。
（4）人机界面：提供友好的操作界面，方便操作人员对系统进行监控和操作。
2. 软件设计软件设计主要包括PLC控制程序的编写和HMI界面的设计。
（1）PLC控制程序：根据环形炉的温度控制要求，编写相应的控制程序。
通常采用PID（比例-积分-微分）控制算法，实现对环形炉温度的精确控制。
同时，程序还应具备自诊断、报警等功能，以便及时发现并处理系统故障。
（2）HMI界面：设计友好的操作界面，包括温度显示、控制参数设置、报警信息提示等功能。
操作人员可通过HMI界面实时监控环形炉的温度，并根据需要设置控制参数。
三、系统应用本系统已广泛应用于各类环形炉的温度控制，如冶金、化工、建材等行业的生产线中。
在实际应用中，系统表现出较高的稳定性和可靠性，有效提高了环形炉的温度控制精度和能源利用效率。
同时，系统还具备自诊断和报警功能，方便操作人员及时发现并处理系统故障，保障了生产的顺利进行。
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。
电阻炉监控系统设计——基于PLC的设计
1炉体尺寸误差范围：±1.0mm。
2.功率误差范围：±5%。
3.绝缘强度：≥5MΩ
4.炉瓦与反应器的间隙：2-3mm
5.工作温度：200-1000℃
6规格:直径5----500mm,长度200---10000mm
7电压：220v
8功率：500-20000w
工作原理：
电阻炉是利用电流使炉内电热元件或加热介质发热，从而对工件或物料加热的工业炉。大部分电阻炉是间接加热电阻炉，其中装有专门用来实现电-热转变的电阻体,称为电热体，由它把热能传给炉中物料。这种电炉炉壳用钢板制成，炉膛砌衬耐火材料，内放物料。最常用的电热体是铁铬铝
4.1.2
PLC从组成形式上一般分为整体式和模块式两种。模块式PLC一般由CPU模块、I/O模块、内存模块、电源模块、底版或机架组成。在设计中，实物采用的是模块式的PLC，属于总线式的开发结构[12]。
目前的控制领域中占统治地位的仍然是常规的PID控制。PID控制结构简单、稳定性好、工作可靠、使用中不必弄清系统的数学模型[3]。因此，设计使用了常规的PID控制。
组态王软件是指一些数据采集与过程控制的专用软件，它们是在自动控制系统监控层一级的软件平台和开发环境，使用灵活的组态方式，为用户提供快速构建工业自动控制系统监控功能的、通用层次的软件工具。有了组态软件就不用进行繁琐的编程。组态王是国内一家影响力较好的组态软件公司开发的，组态王具有流程画面，过程数据记录，趋势曲线，报警窗口，生产报表等功能，已经在工业生产的多个领域被应用[4]。
key words：the temperature control, PLC, PID algorithmandPWM technology, configuration king
基于PLC的加热炉温度控制系统设计
本科毕业设计（论文）任务书题目:基于PLC的加热炉温度控制系统设计原始依据(包括设计（论文）的工作基础、研究条件、应用环境、工作目的等)：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的双闭环温度控制系统来提高加热炉的燃烧效率。
通过本毕业设计培养学生综合运用所学的基础理论、基础知识、基本技能进行分析和解决实际问题的能力，使学生受到PLC系统开发的综合训练，达到能够进行PLC系统设计和实施的目的。
主要内容和要求（包括设计（研究）内容、主要指标与技术参数，并根据课题性质对学生提出具体要求）：如图1所示的加热炉，它是由温度内胆、夹套、加热器、温度检测变送器组成。
图1加热炉温度系统加热器采用传统的价格较低的电阻板加热，水系统是加速加热炉温度恒定。
通过检测内胆和夹套的温度来控制电阻板两端的电压变化，使炉温达到设定值。
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，采用串级控制方案，主、副控制器采用PID控制算法，手动整定或自整定PID参数，实时计算控制量，控制加热装置，使加热炉温度为80℃左右，并能实时显示当前温度值。
毕业论文中需有与本课题有关的国内外的研究现状，系统总体方案设计，硬件的工程设计与实现， PLC控制程序设计（I/O地址分配，程序流程图），总结。
日程安排：2010.12 -2011.4. 8 认真收集有关资料，完成开题报告2011.4.9-2011.4.20提出总体方案并进行论证2011.4.20-2011.5.10论文主体设计2011.5.11-2011.5.20论文撰写，完成初稿2011.5.21-2011.5.28程序调试和修改论文2011.5.29-2011.6. 7 编写设计说明书，准备答辩提纲，进行答辩主要参考文献和书目：[1] 楼顺天、姚若玉、沈俊霞，MA TLAB7.x程序设计语言，西安电子科技大学出版社，2008[2] 黄友锐、曲立国，PID控制器参数整定与实现，科学出版社，2010[4] 卢京潮，自动化控制原理，西北工业大学出版社，2009[5] 周美兰、周封、王岳宇，PLC电气控制与组态设计，科学出版社，2009[6 ] 李科，温控系统的智能PID控制算法研究，[硕士论文]，中华科技大学，2006[7] 吴长胜，基于PLC控制的加热炉温度控制系统设计，[学士论文]，贵州师范大学，2006[8] 李世斌、李宏伟，PLC在锅炉控制中的应用、自动化技术与应用，2003年第22卷第1期[9] 欧祖鸿，基于Wincc和S7-200的温度测控系统，[学士论文]，重庆科技学院，2010[10] 廖常初，PLC 编程及应用，机械工业出版社，2005[11] 顾占松、陈铁年，可编程控制器原理与应用，北京国防工业出版社，1996[12] 王伟、张晶逃、柴天佑，PID参数先进整定方法综述，自动化学报，2000,5（26）347~355[13] 胡学林，可编程控制器教程，电子工业出版社，2005[14] 张扬、蔡春伟、孙明健，S7-200PLC原理与应用系统技术，机械工业出版社，2007[15] Jurgen Muiler、张怀勇，西门子自动化系统实战，人民邮电出版社，2007指导教师签字：年月日教研室主任签字：年月日本科毕业设计（论文）开题报告（综述）题目：基于PLC的加热炉温度控制系统设计本课题来源及研究现状：随着现代工业的逐步发展，在工业生产中，温度、压力、流量和液位是四种最常见的过程变量。
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的环形炉温度控制系统设计与应用》范文
《基于PLC的环形炉温度控制系统设计与应用》篇一一、引言随着工业自动化技术的不断发展，温度控制系统的设计与应用在工业生产中显得尤为重要。
环形炉作为许多工业生产过程中的关键设备，其温度控制系统的稳定性和精确性直接影响到产品的质量和生产效率。
因此，基于PLC的环形炉温度控制系统应运而生，本文将介绍其设计思路和应用效果。
二、系统设计1. 系统构成基于PLC的环形炉温度控制系统主要由PLC控制器、温度传感器、执行机构、人机界面等部分组成。
其中，PLC控制器作为系统的核心，负责接收温度传感器的信号，根据设定的控制算法输出控制信号，驱动执行机构进行温度调节。
2. PLC控制器设计PLC控制器是整个系统的“大脑”，其设计应考虑到系统的实时性、稳定性和可扩展性。
首先，应选择合适的PLC型号，根据环形炉的规模和工艺要求，确定I/O点的数量和类型。
其次，编写控制程序，实现温度的实时监测、报警、自动调节等功能。
此外，还应考虑到系统的故障诊断和保护功能，确保系统的稳定运行。
3. 温度传感器和执行机构的选择温度传感器是测量环形炉温度的关键部件，应选择具有高精度、高稳定性的传感器。
执行机构则是根据PLC控制器的指令进行温度调节的部件，常见的有电动调节阀、电动执行器等。
在选择时，应考虑到其响应速度、调节精度和可靠性等因素。
4. 人机界面设计人机界面是操作人员与系统进行交互的界面，应设计得简洁、直观、易操作。
通过人机界面，操作人员可以实时监测环形炉的温度、设定温度目标值、查看报警信息等。
此外，还应具备历史数据查询、报表生成等功能，方便操作人员进行生产管理和数据分析。
三、系统应用基于PLC的环形炉温度控制系统在实际应用中取得了显著的效果。
首先，该系统具有较高的控制精度和稳定性，能够实时监测环形炉的温度，并根据设定的控制算法自动调节执行机构，使温度保持在设定范围内。
其次，该系统具有丰富的功能，如温度报警、历史数据查询、报表生成等，方便操作人员进行生产管理和数据分析。
基于PLC电热炉温度控制系统设计
基于PLC电热炉温度控制系统设计随着工业自动化的不断发展，PLC（可编程逻辑控制器）在工业生产中的应用越来越广泛。
其中，电热炉温度控制系统是一个重要的应用领域。
本文将就基于PLC电热炉温度控制系统设计展开深入的研究，以期能为相关领域的工程师和技术人员提供有价值的参考。
首先，我们将介绍PLC电热炉温度控制系统的基本原理和工作流程。
在一个典型的电热炉中，温度是一个重要参数，它直接影响着产品质量和生产效率。
传统上，人工操作是常用的温度控制方法。
然而，这种方法存在许多缺点，如操作不稳定、效率低下等。
而基于PLC技术设计的电热炉温度控制系统能够自动化地实现对温度进行精确、稳定地控制。
接下来我们将详细介绍PLC在电热炉温度控制系统中所起到的作用。
首先是传感器部分，在这个部分中我们会介绍温度传感器的种类和工作原理，并详细解释如何选择合适的传感器以及如何进行正确的安装和校准。
接下来是控制器部分，我们将介绍PLC控制器的基本原理以及其在温度控制中的应用。
此外，我们还将讨论PLC在数据采集和通信方面的作用，以及如何进行数据处理和分析。
然后，我们将详细介绍PLC电热炉温度控制系统设计中所需要考虑的关键因素。
首先是系统稳定性和可靠性。
在电热炉温度控制系统中，稳定性是至关重要的因素。
我们将讨论如何通过合适的控制算法来实现系统稳定，并介绍一些常用的控制算法，如PID（比例-积分-微分）算法等。
此外，我们还将讨论硬件设计方面需要考虑的因素，如电路设计、电源设计等。
接下来是安全性问题。
在一个工业生产环境中，安全问题是非常重要且不可忽视的因素。
我们将讨论一些常见安全问题，并提出相应解决方案。
最后，在本文中我们还将介绍一些实际案例，并对其进行分析和评估。
这些案例将涵盖不同的行业和应用领域，以期能够提供更多的实践经验和参考。
综上所述，本文将从基本原理、PLC技术应用、关键因素考虑以及实际案例分析等方面对基于PLC电热炉温度控制系统设计展开深入研究。
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自动控制系统课程设计
基于PLC的电阻炉温度自动控制系统
《自动控制系统》课程设计任务书
专业自动化班级姓名
设计题目：基于PLC的电阻炉温度控制系统
一、设计实验条件
地点：自动化系Rockwell实验室
实验设备：PC机、Mircologix1500可编程控制器、管式电阻炉
二、设计任务
设计PLC自动控制系统，设定电阻炉的温度在一个特定的范围之内，并自动调节电阻炉温度到这个范围中。
设计要求：使用AB公司的Mircologix1500可编程序控制器，实现电阻炉的温度控制。
三、成员
1、前言
1987 年，国际电工委员会（IEC）颁布的可编程控制器标准第三稿中，对可
编程控制器的定义如下：可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为工业环境应用而设计。
它采用可编程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字式、模拟式的输入/输出，控制各种机械或生产过程。
电阻炉是热处理常用设备之一，电阻炉可以提供室温至1200℃范围的温场。
维持电阻炉某一范围的温度恒定是必须要解决的问题。
电阻炉的发热体为电阻丝。
电阻炉通常采用模拟仪表测量温度，并通过控制交流接触器的通断时间比例来控制加热功率，由于模拟仪表本身的测量精度差，加上交流接触器的寿命短，通断比例低，故控制精度低。
本文设计一个采用AB公司Micrologix1500可编程序控制器实现对电阻炉温度的自动控制。
PLC的模拟量输入模块反馈的炉温实际值与给定值的偏差进行PID运算，运算结果输出控制电阻炉平均功率的大小，来达到控制炉温的目的。
2、电阻炉温度控制系统基本构成
由PLC控制的电阻炉温度控制系统构成如图1所示，系统工作过程：一是给定值（0~1200℃）通过键盘输入PLC主机，再由PLC主机传递给数字量输出模块，控制固态继电器的开关状态，从而控制电阻炉的加热情况；二是通过温度检测装置热电偶检测到的变换为电流信号的炉温值通过模拟量输入模块读入PLC主机，由PLC主机内部PID的程序与温度给定值相比较，对数字量输出模块进行下一度的控制。
其中PLC是整个系统的主控核心。
3、电阻炉温度控制系统硬件设计
3.1 确定控制系统输入输出（I/O）信号点数
1、总开关需点动按钮一个，因此，共需开关量输入点1个。
温度检测装置
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（热电偶）需要模拟量输入点1个。
2、固态继电器的开关需要2个数字量输出点。
3.2 确定输入输出模块型号
由于热电偶采用WHNB-130型号，输出电压为4~20mA,，所以模拟量输入模块型号选择为1769-IF4，它可以直接和热电偶相连。
数字量输出模块型号选择为1769-OB16。
3.3 热电偶选型
实验室配有WHNB-130型号热电偶，输出电压为4~20mA，温度测量区间在0~1200℃。
3.4 固态继电器
固态继电器（Solid State Relay,缩写SSR），是由微电子电路，分立电子器件，电力电子功率器件组成的无触点开关。
用隔离器件实现了控制端与负载端的隔离。
固态继电器的输入端用微小的控制信号，达到直接驱动大电流负载。
固态继电器是具有隔离功能的无触点电子开关，在开关过程中无机械接触部件。
实验室配有施耐德SSR-01 DA型号固态继电器，铭牌上输入为3~32V直流输入，输出为24~240V交流输出，而Micrologix1500的数字量输出模块输出电压为24V，所以满足本实验需要。
3.6 Micrologix1500简介
Micrologix1500可编程序控制器包括电源、输入电路、输出电路和处理器。
控制器具备24点I/O和28点I/O组态功能。
Micrologix 1500是更为优秀的可编程控制器平台，比Micrologix 1000提供更多的高级功能。
在过去，为了实现这些功能，可能选用大型的控制器，而现在Micrologix 1500控制器为用户提供了更经济的方案。
Micrologix 1500采用了新颖的两块式组合设计方式。
它由处理器和基座组成，两者通过导轨进行装配，从而构成一个完整的控制器单元。
另外，处理器可以从基座中单独拆除，这样一来，用户对基座的I/O端口可以有更灵活的选择，不仅减少了设备，而且还能降低成本。
1769 Compat系列I/O模块结构紧凑，可以扩展控制器的I/O。
从而增强系统的灵活性，满足更大范围应用项目的要求。
这种高性能、无机架式I/O模块可从正面进行拆除和插入，可以显著降低系统成本，减少维护时间。
另外，Micrologix 1500 还提供一项新的功能，用户可以通过一个
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面板，对程序中的固定的参数文件进行修改，逼近简化了人机沟通方式，还增强了控制器的性能。
3.5 系统硬件连接
电阻炉温度控制系统硬件接线图如图2所示
4 数字PID 在电阻炉温度控制系统中的应用
典型的数字P1D 控制系统如图3所示，图中SP(t)是给定值PV(t)为反馈量，C(t)为输出值，PID 控制器的输入输出关系可表示为：
1()1()()()0de t M t Kc e t e t dt Td Ti dt ⎡
⎤=++⎰⎢⎥⎣⎦
由于每次处理工件的温度、外型及重量不同，PID 的参数会发生变化，不能。