【正文】 Institute of Technology. East China Jiaotong University 畢 業(yè) 設(shè) 計 Graduation Design （ 20xx— 20xx 年） 題 目 PLC 在 鍋爐 控制系統(tǒng)中的應(yīng)用 分 院： 電氣與信息工程分院 專 業(yè)： 電力系統(tǒng)及其自動化 班 級： 電力 20xx3 學(xué) 號： 20xx0210470436 學(xué)生姓名： 吳偉 指導(dǎo)教師： 李房云 起訖日期： —— 華東交通大學(xué)理工學(xué)院 [鍵入文字 ] 2 畢業(yè)設(shè)計原創(chuàng)性申明 本人鄭重申明：所呈交的畢業(yè)設(shè) 計是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下獨立進行的研究工作所取得的研究成果。 畢業(yè)設(shè)計作者簽名： 日期： 年 月 日 畢業(yè)設(shè)計版權(quán)使用授權(quán)書 本畢業(yè)設(shè)計作者完全了解學(xué)院有關(guān)保留、使用畢業(yè)設(shè)計的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向國家有關(guān)部門或機構(gòu)送交設(shè)計 的復(fù)印件和電子版，允許設(shè)計被查閱和借閱。 本論文引進鍋爐作為對象，被控的主要參數(shù)是鍋爐出口水溫控制，以爐內(nèi)溫度控制作為參數(shù)，加熱電阻線的電壓，控制裝置的可編程控制器，用鍋爐溫度控制系統(tǒng)構(gòu)成用 PID 算法，用 PLC 梯形圖程序語言的使用編程控制，實現(xiàn)鍋爐的溫度控制。在這個時期， PLC 得到改善和發(fā)展大容量的模擬、數(shù)字運算能力、人機接口能力和網(wǎng)絡(luò)能力。目前公眾對環(huán)境保護、電加熱鍋爐是越來越多的關(guān)注， 在工業(yè)生產(chǎn)和家庭用水是越來越受歡迎。其可靠性高、魯棒性好，算法簡單，因此被廣泛應(yīng)用于過程控制，尤其適用于特定的系統(tǒng)，建立精確的數(shù)學(xué)模型， PID 控制效果完全取決于四個參數(shù)，抽樣周期、比例系數(shù)、積分系數(shù)、微分系數(shù)、。他們有以下特點： 1）適應(yīng)于大慣性，大滯后的復(fù)雜溫度控制系統(tǒng)的控制。 5）溫度控制器具有一般參數(shù)調(diào)整功能。目前，國外溫度控制系統(tǒng)及儀表向著高精度，小型化，智能化的 方向發(fā)展。 隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人們對服務(wù)的要求越來越高，溫度控制系統(tǒng)，因此，高精度智能溫度控制系統(tǒng)，人性化，在國內(nèi)外的發(fā)展是 必然的趨勢。顯示屏上，利用亞控公司的組態(tài)軟件“組態(tài)王” 級聯(lián)系統(tǒng)是由一個調(diào)節(jié)器是串聯(lián)連接的，在一個調(diào)節(jié)器的輸出作為另一個調(diào)節(jié)器的設(shè)定點。兩個副作用：控制過程，包括干擾的副環(huán)的范圍內(nèi)。 可編程控制器基礎(chǔ) 可編程控制器的產(chǎn)生和應(yīng)用 1969 年美國數(shù)碼設(shè)備公司，是世界首次的可編程控制器。方便的用于鋼鐵、石油，化學(xué)，電力、建材、機械制造、纖維，汽車運輸廣泛適用的，環(huán)境保護和文化娛樂等產(chǎn)業(yè)。 可編程控制器和電反饋 電路的界面，輸入和輸出部（ i / o）完畢了輸入輸出模塊可編程控制器電路的一體化，輸入電阻輸入信號的狀態(tài)反映，輸出功率閉鎖狀態(tài)反映輸入模塊轉(zhuǎn)換信號的數(shù)字信號可編程控制器系統(tǒng)，輸出模塊相反。 編程器是用戶用于程序輸入編輯，調(diào)試和監(jiān)視程序，一般劃分為簡易型和智能型類型。每次掃描不同掃描周期稱為第1 的命令的前面，一個一個用戶程序?qū)嵭懈鶕?jù)用戶程序結(jié)束之前，然后，為了掃描型的新一輪的開始的最初的命令回到這社繞掃描周期重復(fù)。 組態(tài)軟件的基礎(chǔ) 組態(tài)的定義 如何配置工具和應(yīng)用軟件工程過程中的具體工作是一家專業(yè)的組態(tài)軟件，組態(tài)軟件均可應(yīng)用組 態(tài)的概念最早出現(xiàn)在工業(yè)控制計算機控制系統(tǒng)（分布式）設(shè)置樓梯有限公司軟件配置控制軟件人機界面為產(chǎn)業(yè)工業(yè)控制設(shè)置用于實時監(jiān)控表面上運行應(yīng)用程序配置工具，為特定的工業(yè)控制組態(tài)軟件是指有計劃一般建在編譯器支持系統(tǒng)基本語言， VB，現(xiàn)在設(shè)置一些軟件和高級語言支持 C 在今天的工業(yè)區(qū)大的組態(tài)軟件 WinCC 的調(diào)整： ABB optimax 聯(lián)系，組態(tài)王，控制力易控制， MCGS 設(shè)計等設(shè)計的控制組態(tài)軟件組態(tài)王 。有很多的設(shè)備驅(qū)動程序、配置靈活、功能數(shù)據(jù)鏈路。最后，基于系統(tǒng)分析的結(jié)果確定具體的，特定的配置類型和PLC 系統(tǒng)， PLC 控制系統(tǒng)的設(shè)計，可以按照以下步驟 熟悉控制對象，制定一個計劃，控制過程的分析對象的特點和控制對象的工作，了解機械、電氣、液相結(jié)合的受控對象之間的控制要求，確定 PLC 控制系統(tǒng) 確定的 I / O 設(shè)備根據(jù)控制系統(tǒng)的需要，確定輸入的用戶所需的（例如，一個按鈕、限位開關(guān)、選擇開關(guān)等）和輸出設(shè)備（例如，一個燈開關(guān)、電磁閥一個信號點的數(shù)量等）和 PLC 的 I / O 確定 3 選擇時，選擇 PLC 主要包括 PLC、能力， I / O 模塊、功率選擇 分配 PLC 的 I / O 設(shè)備地址在生產(chǎn)現(xiàn)場，確定控制按鈕、選擇開關(guān)、接觸器、電磁閥、信號指示燈及其他輸入輸出設(shè)備的型號、規(guī)格、數(shù)量；功能表控制選定的類型列表輸入 /輸出設(shè)備和 PLC 的輸入和輸出端子，以便使 PLC 的外部接線圖， I / O 和編程 硬件和軟件設(shè)計， PLC 程序設(shè)計控制柜（臺）的設(shè)計和施工現(xiàn)場設(shè)備。此系統(tǒng)選用的 S7200 CPU226,CPU 226 集成 24 輸入 /16 輸出共 40 個數(shù)字量 I/O 點。 2 個 RS485 通訊 /編程口，具有 PPI 通訊協(xié)議、MPI 通訊協(xié)議和自由方式通訊能力。的 EM235 模塊的輸出具有模擬 輸入的模擬分析243。 熱電傳感器 在設(shè)備的變化在傳感器的熱電轉(zhuǎn)換方法的熱電傳感器的溫度變化量的變化，潛在的抗溫量是最常見的熱性和耐熱性，最常用 的溫度測量的熱，溫度，電位變化轉(zhuǎn)換的耐熱性，耐溫度變化這是應(yīng)用于兩種類型的熱電傳感器當(dāng)前工業(yè)生產(chǎn) 在這個系統(tǒng)中，傳感器，溫度變化在當(dāng)前選擇的 Pt 鉑熱電阻傳感器 100 從 100℃溫度 P 100 鉑熱電阻：鉑電阻的電阻鉑 100 溫度的 Pt 100 后的變化出現(xiàn)在 0℃ 100歐姆，在約 100 時的電阻值。最后，根據(jù)性能指標(biāo)要求確定控制器參數(shù)。 .kc 系數(shù)大，振蕩調(diào)整的次數(shù)和調(diào)節(jié)時間增加。如果Ｋ c 符號選擇錯誤對象狀態(tài)則會離控制目標(biāo)的狀態(tài)逐漸變遠，如果出現(xiàn)這樣的Ｋ c 的符號就必須要取反。主控制器的設(shè)定點控制功能，副控制器的伺服控制功能，這是基本的出發(fā)點選擇規(guī)則。 [鍵入文字 ] 15 確定主，副調(diào)節(jié)器作用方式的選擇 副調(diào)節(jié)器功能的方法： 首先確定調(diào)節(jié)閥，考慮安全生產(chǎn)過程中，可控硅整流器輸出電壓應(yīng)用于露天，所以當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)的故障使得處于完全關(guān)閉狀態(tài)的閥門損壞，防止燃料入爐，保證設(shè)備的安全，控制閥 Kv 0。為了確保負反饋的主要電路，放大產(chǎn)品必須是否定的，所以 K1＜ 0 的放大系數(shù)的主調(diào)節(jié)器，反 [ 7 ]的行動模式，主調(diào)節(jié)器。 由于本系統(tǒng)的溫度控制系統(tǒng)，溫度慣性環(huán)節(jié)的延遲特性，使取樣時間不能太短，一般都是 15s~20 s，此次采樣系統(tǒng)為 17S。這種方法很復(fù)雜，工作量大，而且對動態(tài)特性分析反映對象數(shù)學(xué)模型的方法或近似的實驗測定結(jié)果，調(diào)整精度不是很高，所以在工程中的應(yīng)用還沒有。 （ 1）調(diào)整比例控制 從大到小的比例控制作用，觀察的時間響應(yīng)，直到他們得到的響應(yīng)速度快，超調(diào)量小，響應(yīng)曲線。 （ 3）整定微分環(huán)節(jié) 如果在步驟（ 2）， PI 控制可以消除誤差。 的 PLC 程序設(shè)計 常用的方法設(shè)計 PLC 程序：主要的經(jīng)驗設(shè)計方法，繼電器控制電路的梯形圖的轉(zhuǎn)換方法，順序控制設(shè)計法，邏輯設(shè)計法。 順序控制設(shè)計法：根據(jù)功能流程圖，步驟為核心，從最初的一步一步直到完成的設(shè)計。 編程軟件 STEP7—— Micro/WIN 概述 STEP7Micro/WIN 編程軟件是基于 Windows 的，由西門子公司 S7200 系列可編程控制器具體的設(shè)計，它是強大的，主要是為用戶開發(fā)控制程序，也可實時監(jiān)視用戶程序的執(zhí)行狀 態(tài)。程序包括邏輯和局部變量表，您可以在其中分配臨時本地變量符號名稱。 計算機與 PLC 的通信 在 STEP7Micro/WIN 中雙擊指令中的“通信”圖標(biāo)，或執(zhí)行菜單命令的“查看” /“組件” /“通信”，將出現(xiàn)“通信”對話框 ,見圖 42。 TT2 將采集到的爐膛水溫度信號轉(zhuǎn)換為電 信號，電信號在通過 AIW2 進入 PLC，作為副回路反饋值，經(jīng)過副控制器 P 運算產(chǎn)生輸出的信號 ,由 AQW0 輸出，輸出的 420mA 電流信號控制可控硅的導(dǎo)通角，從而控制電熱絲電壓，完成對溫度的控制。HighAlarm 和 LowAlarm 分別是超過上限和下限的報警信號輸出， ModuleErr 是模擬量模塊的故障輸出信號。 PLC 的內(nèi)存地址分配見 表 41 地址 說明 VD250 鍋爐出口水溫度存放地址 VD260 爐膛水溫存放地址 VD270 主控制器 PID 輸出存放地址 VD300 目標(biāo)設(shè)定溫度存放地址 VD304 主控制器 Kc 存放地址 VD308 主控制器 Ti 存放地址 VD312 主控制器 Td 存放地址 VD320 副調(diào)節(jié)器 Kc 存放地址 [鍵入文字 ] 25 表 41 內(nèi)存地址分配 PID 指令表見表 42： 地址 名稱 說明 VD0 主