基于PLC温度控制系统设计定稿

编号:毕业论文(设计)题目基于PLC温度控制系统的设计指导教师学生姓名学号专业自动化教学单位机电工程学院二O一四年四月二十五日德州学院毕业论文（设计）开题报告书2013年12月20日院（系）机电工程学院专业自动化姓名学号论文（设计）题目基于PLC温度控制系统的设计一、选题目的和意义在各种控制领域中，温度控制在电子业、机械业、冶金业等工业领域应用非常广泛。由于其具有工况复杂、参数多变、运行惯性大、控制滞后等特点，它对控制调节器要求极高。近年来，温度测控领域发展迅速，并且随着数字技术的发展，温度的测控芯片也相应的登上历史的舞台，能够在工业、农业等各领域中广泛使用。可编程控制器（PLC）在控制中还能够根据设计要求的需求进行一定的扩展输入输出模块，尤其是对于一些控制的智能控制模块进行扩展，从而最终能够组成不同的控制系统，并且可以最终将模拟量输入输出的控制和现代控制的方法互相融为一体，实现各种功能一体的综合控制。现代社会的发展可编程控制器（PLC）正在以集成度高、功能强、抗干扰能力强、组态灵活、工作稳定受到广大社会的普遍欢迎，在各种的工业的现代化控制中发挥着其独有的重要作用,并且对温度控制尤其适合。相信在不久的未来，可编程控制器（PLC）会有更为广阔的发展前景和市场。二、本选题在国内外的研究现状和发展趋势目前，在我国的工业控制自动化领域中，可编程控制器（PLC）则在社会的发展中以其拥有可靠性高、抗干扰能力强、编程简单、功能强大、性价比高、体积小、能耗低等各种优点获得了广大的好评，因此被各种自动控制设计者应用于现代工业的自动控制之中。对于我国的国内温度控制系统的发展方面，也有了重大的突破。当然相对于在自适应、参数自整定等方面面对一些发达国家还是有很大的差距，在这几个方面，则以美国、德国、瑞典等国的技术比较领先，都自主的生产出了一批性能优越，操作简便的温度控制器及仪器仪表,并在世界的各行有了广泛的应用。随着社会生活的高速的发展，人们在生活和生产中对温度控制系统的要求也变得越来越高，因此，高精度、智能化、人性化的温度控制系统是国内外必然发展趋势。三、课题设计方案本文介绍基于可编程控制器（PLC）的温度控制系统的设计，在这里面共有包括A/D转换、标度变换、温度检测环节、积分分离PID算法以及过零数字触发电路的设计。主要内容：实际温度经温度传感器检测，得到模拟电压值，模拟量再经A/D转换和标度变换后得到实际炉温。数字控制器根据恒温给定值与实际温度的偏差e（k）按积分分离PID控制算法，得到输出控制量u（k），控制可控硅导通时间，调节炉温的变化使之与给定恒温值一致,达到恒温控制目的。四、计划进度安排毕业论文（设计）的进度计划：2013.9.20----2013.12.20收集资料、文献，在教师指导下选题和构思论文，完成开题报告。2013.12.21----2014.3.30严格整理资料，确定论文内容，并且完成论文初稿。2014.4.1----2014.4.15完成中期检查表，并且根据导师意见对论文做进一步的修改和完善。2014.4.16----2014.4.30根据导师提出的定稿意见，做最后完善。2014.5.1----2014.5.10准备设计（论文）答辩。五、主要参考文献[1]袁任光.可编程序控制器技术与实例[M].广州：华南理工大学出版社，2013.[2]刘敏.可编程控制器技术[M].北京：机械工业出版，2010.[3]邱公伟.可编程控制器网络通信及应用[M].北京：清华大学出版社，2011.[4]陈宏.可编程控制器(PLC)的选型[J].化工进展，2013.[5]胡学芝.可编程控制器的选择[J].机械制造与自动化，2010.指导教师意见及建议：签名：年月日教学单位领导小组审批意见：组长签名：年月日德州学院毕业论文（设计）中期检查表院(系)：机电工程学院专业：自动化2014年4月7日毕业论文（设计）题目：基于PLC温度控制系统的设计学生姓名学号指导教师职称计划完成时间：2014年4月29日毕业论文（设计）的进度计划：2013.9.20----2013.12.20完成毕业设计（论文）开题报告。2013.12.21----2014.3.30确定论文内容，并且完成论文初稿。2014.4.1----2014.4.15完成中期检查表，根据导师意见对论文做进一步的修改和完善。2014.4.16----2014.4.30根据导师提出的定稿意见，做最后完善。2014.5.1----2014.5.10准备设计（论文）答辩。完成情况：到目前为止，我通过各种途径学到了很多关于可编程控制器（PLC）的知识，并且初步掌握了设计课题需要注意的事项和必要准备，现在我正在进一步的学习和论证。并且开始有了明确的思路和设计的方案，现在正在分析整理中，将按照设计的要求清理设计思路，进行最后的硬件和软件设计，并开始撰写论文。指导教师评议签名：年月日目录1引言..............................................................................................................................................11.1课题背景以及研究的目的、意义...........................................................................................11.2温控系统的现状.......................................................................................................................11.3项目研究内容...........................................................................................................................22系统硬件设计..............................................................................................................................22.1PLC选择...................................................................................................................................22.2硬件电路设计..........................................................................................................................63系统软件设计...........................................................................................................................123.1编程与通信软件的使用........................................................................................................133.2程序设计................................................................................................................................133.3系统程序流程图....................................................................................................................133.4控制系统控制程序的开发....................................................................................................144系统的仿真和运行测试............................................................................................................244.1组态王的运行........................................................................................................................244.2实时曲线的观察....................................................................................................................254.3分析历史趋势曲线................................................................................................................264.4编辑数据的报表....................................................................................................................264.5系统稳定性测试及最终评估.................................................................................................26参考文献.......................................................................................................................................28谢辞...............................................................................................................................................29附录一三菱FX系列PLC指令一览表..................................................................................31附录二系统程序（梯形图）.....................................................................................................32德州学院机电工程学院2014届自动化专业毕业论文（设计）1基于PLC温度控制系统的设计（德州学院机电工程学院，山东德州253023）摘要：本文主要介绍了基于日本三菱公司FX2N系列的可编程控制器从而进行硬件设计和软件设计，进而完成了一个完整的关于炉温控制系统的设计方案。该设计编程时调用了PID控制模块，使得程序更