【正文】 機(jī)。 （ 2）小型機(jī)： I/O點(diǎn)數(shù)在 64~256點(diǎn)之間，程序存儲(chǔ)容量小于 4K字節(jié)。 按 I/O 點(diǎn)數(shù)分 類(lèi) 按功能、輸入輸出點(diǎn)數(shù)和存儲(chǔ)器容量不同， PLC 可分為 微型、 小型、中型和大型四類(lèi) 。 （ 2）模塊式結(jié)構(gòu) PLC 為總線結(jié)構(gòu)，在總線板上有若干個(gè)總線插槽，每個(gè)插槽上課安裝一個(gè) PLC 模塊。通常，可以按照結(jié)構(gòu)形式的不同及功能的差異進(jìn)行大致的分類(lèi)。 從圖 2 中可以看出，一個(gè)典型的可編程序控制器在一個(gè)掃描周期中要完成六個(gè)掃描過(guò)程。 PLC 采用循環(huán)（巡回）掃描工作方式，而大、中型 PLC 還增加了中斷工作方式。 3. 輸出刷新 在所有指令執(zhí)行完畢后，元件映像寄存器中所有輸出繼電器的狀態(tài)（接通 /斷開(kāi)）在輸入刷新階段轉(zhuǎn)存到輸出鎖存器中，通過(guò)隔離電路，最后經(jīng)過(guò)輸出端子驅(qū)動(dòng)外部負(fù)載。當(dāng)指令中涉及輸入、輸出狀態(tài)時(shí)， PLC就會(huì)從輸入映像寄存器中讀入對(duì)應(yīng)輸入端子狀態(tài)，從元件映像寄存器讀入對(duì)應(yīng)元件的當(dāng)前狀態(tài)。 輸入映像寄存器被刷新后進(jìn)入程序執(zhí)行階段。 PLC就是這樣周而復(fù)始地重復(fù)上述循環(huán)掃描的。 （ 6） 功能完善 在 PLC內(nèi)部由于采用了微處理器，能夠很方便地實(shí)現(xiàn)延時(shí)、鎖存、比較、跳轉(zhuǎn)和強(qiáng)制 I/O等諸多功能，使輸入 /輸出系統(tǒng)功能完善、性能可靠。 （ 3） 采用模塊化結(jié)構(gòu) 為了適應(yīng)各種工業(yè)控制需要，除了單元式的小型 PLC以外，絕大多數(shù) PLC均采用模塊化結(jié)構(gòu)。 可編程控制器的特點(diǎn) 隨著電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展， PLC 的功能得到大大的增強(qiáng)，具有以下特點(diǎn)： （ 1） 可靠性高 PLC的高可靠性得益于軟、硬件上一系列的抗干擾措施和它特殊的周期循環(huán)掃描工作方式。 5. 擴(kuò)展接口單元 擴(kuò)展接口 單元 用于將擴(kuò)展模塊與基本單元（ CPU主機(jī)）相連，使 PLC的配置靈活 ，以滿足不同控制系統(tǒng)的需要。通過(guò)接口電路將這些信號(hào)轉(zhuǎn)換成中央處理器能夠接收和識(shí)別的低電壓信號(hào)，送給 CPU進(jìn)行運(yùn)算處理。用戶程序存儲(chǔ)器用來(lái)存放用戶針對(duì)各種具體控制任務(wù)，用 PLC的編程語(yǔ)言編寫(xiě)的各種應(yīng)用程序 ，其內(nèi)容可由用戶任意修改或增減；用戶數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器用來(lái)存放用戶程序中所使用器件的 ON/OFF狀態(tài)和各種數(shù)據(jù)等，它的大小關(guān)系到用戶程序容量的大小，是反映 PLC性能的重要指標(biāo)之一。 2. 存儲(chǔ)單元 存儲(chǔ)單元主要存儲(chǔ)程序和 數(shù)據(jù)。 CPU一般由控制器、運(yùn)算器和寄存器組成，還包括必要的控制接口電路，這些電路被封裝在一個(gè)芯片上 。 可編程控制器的 結(jié)構(gòu)及特點(diǎn) 可編程控制器的結(jié)構(gòu) 不同種類(lèi)的可編程控制器結(jié)構(gòu)多種多樣，但其一般結(jié)構(gòu)基本相同，都是以微處理器為核心， 連接各種外圍擴(kuò)展電路。 至今 PLC 已漸漸成為工業(yè)控制領(lǐng)域的主流計(jì)算機(jī)。在軟件方面，PLC 采用極易為電氣人員掌握的梯形圖編程語(yǔ)言，除了保持原有的邏輯運(yùn)算等功能以外，還增加了算術(shù)運(yùn)算、數(shù)據(jù)處理和傳送、通訊、自診斷等功能。 可編程控制器的產(chǎn)生及發(fā)展 1969 年，在美國(guó)出現(xiàn) 了 第一臺(tái)可編程控制器 。 基于 PLC 和變頻器的集中供熱換熱站節(jié)能控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 5 2. 可編程控制器 概述 可編程控制器 的定義及發(fā)展 可編程控制器 的 定義 可編程控制器簡(jiǎn)稱 PLC，是一種專為工業(yè)環(huán)境而設(shè)計(jì)的數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)。本課題主要是用 PLC實(shí)現(xiàn)換熱站的底層控制 。 4． 豐富的實(shí)時(shí)管理功能：操作人員可方便地在線修改各受控輸出的設(shè)定值、越限報(bào)警值和故障報(bào)警值。并進(jìn)行信號(hào)處理后在彩色顯示器上顯示，同時(shí)還顯示運(yùn)行模擬圖、主要工藝參數(shù)的變化曲線等畫(huà)面。 從理論上，通過(guò)計(jì)算機(jī)技術(shù)、 PLC、 傳感器數(shù)據(jù)通訊技術(shù)和測(cè)控技術(shù)，需做到換熱站在整個(gè)運(yùn)行期間無(wú)需人員巡視時(shí)可行的，但是相應(yīng)的硬件設(shè)施投入相對(duì)過(guò)大。在這種情況下，人工手動(dòng)調(diào)節(jié)必然存在著較大偏差，只能夠根據(jù)經(jīng)驗(yàn)達(dá)到粗調(diào)節(jié)，不能夠 居民對(duì)室內(nèi)溫度恒定。換熱站內(nèi)還安裝有熱量表以及調(diào)節(jié)供熱量的自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置。說(shuō)白了換熱站基于 PLC 和變頻器的集中供熱換熱站節(jié)能控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 5 就像一個(gè)大的過(guò)水熱，唯一不同的是它很大 .它們都屬于供熱系統(tǒng)的一部分，又各自具有不同的功能。 簡(jiǎn)介及運(yùn)行 現(xiàn)狀 換熱站與鍋爐房是根本不同的。我國(guó)城市集中供暖目前存在的能源浪費(fèi)主要來(lái)源與：建筑的保暖隔熱和氣密性能差；采暖系統(tǒng)相當(dāng)落后。我國(guó)能源緊缺，而采暖用能十分浪費(fèi)。尤其近幾年，隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)和生活水平的提高，越來(lái)越多的城市建設(shè)了集中供暖系統(tǒng)。在工廠中，對(duì)生產(chǎn)工藝用熱，多只裝設(shè)簡(jiǎn)陋的供暖設(shè)備，供暖事業(yè)基礎(chǔ)非常薄弱。目前除柏林、漢堡、慕尼黑等城市已有規(guī)模較大的集中供暖系統(tǒng)外，在魯爾地區(qū)和萊茵河下游，還建立了聯(lián)結(jié)幾個(gè) 城市的城際供暖系統(tǒng)。熱網(wǎng)干線長(zhǎng)達(dá) 3000多千米向 500多個(gè)工業(yè)企業(yè)和四萬(wàn)多座建筑供暖，其城市集中供暖普及率接近 100%。國(guó)工業(yè)與民用的年總供熱兩中， 70%由集中供暖方式提供。在上世紀(jì)中，特別是二次世界大戰(zhàn)以后，西方一些發(fā)達(dá)國(guó)家的城鎮(zhèn) 集中供暖事業(yè)得到迅速發(fā)展。 基于 PLC 和變頻器的集中供熱換熱站節(jié)能控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 3 1. 緒論 集中供暖的發(fā)展概述 集中供暖是在十九 世紀(jì)末期，伴隨經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，在集中供暖技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，它利用熱水或蒸汽作為熱媒，由集中的熱源向一個(gè)城市或較大區(qū)域供應(yīng)熱能。 涉密論文按學(xué)校規(guī)定處理。對(duì)本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。對(duì)本研究提供過(guò)幫助和做出過(guò)貢獻(xiàn)的個(gè)人或集體，均已在文中作了明確的說(shuō)明并表示了謝意。摘要 換熱站是供暖系統(tǒng)中重要的部分，與我們的工作和生活有著密切的關(guān)系，因此對(duì)它進(jìn)行安全可靠地供電和完善的系統(tǒng)控制是必不可少的。盡我所知，除文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，不包含其他人或組織已經(jīng) 發(fā)表或公布過(guò)的研究成果，也不包含我為獲得 及其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或?qū)W歷而使用過(guò)的材料。除了文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫(xiě)的成果作品。本人授權(quán) 大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。 S7200 系列 PLC 簡(jiǎn)介 ............................................................................................... 12 本章小結(jié) ..................................................................................................................... 14 3. 燃?xì)馄仩t系統(tǒng)及方案提出 ........................... 25 燃?xì)馄仩t系統(tǒng)分析 ............................................................................................. 25 燃?xì)馄仩t的構(gòu)成 ...................................................................................... 25 燃?xì)馄仩t系統(tǒng)工作原理 ........................................................................... 25 燃?xì)馄仩t 的自動(dòng)控制系統(tǒng) ................................................................................. 26 燃?xì)馄仩t控制系統(tǒng)組成 ........................................................................... 26 燃?xì)馄仩t系統(tǒng)的控制原理 ........................................................................ 26 燃?xì)馄仩t控制系統(tǒng) 的方案提出 ......................................................................... 28 控制系統(tǒng)方案選擇 ......................................................................................... 28 控制系統(tǒng)功能分析 ......................................................................................... 29 控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu) ................................................................................................ 30 本章小結(jié) ..................................................................................................................... 30 4. 燃?xì)馄仩t控制系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì) ..................... 31 控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) ..................................................................................................... 31 PLC 機(jī)型選擇 ................................................................................................ 31 傳感器的選擇 ................................................................................................ 32 觸摸屏選擇 .................................................................................................... 34 主電路設(shè)計(jì) .................................................................................................... 34 控制電路設(shè)計(jì) ................................................................................................ 34 控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) ..................................................................................................... 34 控制系統(tǒng)的軟 件流程圖 .................................................................................. 35 控制系統(tǒng)的 PLC 程序 .................................................................................... 38 本章小結(jié) ..................................................................................................................... 38 結(jié)論 39 參考文獻(xiàn) .................................................. 40 基于 PLC 和變頻器的集中供熱換熱站節(jié)能控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 2 致謝 41 附錄 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 20世紀(jì)初期，一些工業(yè)發(fā)達(dá)的國(guó)家，開(kāi)始利用發(fā)電廠內(nèi)汽輪機(jī)的排氣，供給生產(chǎn)和生活用熱，其后逐漸成為現(xiàn)代化的熱電廠 。 1980年原蘇聯(lián)熱電廠的總裝機(jī)容量為 9600萬(wàn) KW。據(jù) 1980年資料，市區(qū)有 14座熱電廠，供暖機(jī)組 78臺(tái)，總?cè)萘繛?585萬(wàn)千瓦，供暖能力達(dá)45200GJ/h。 第二次世界大戰(zhàn)后德國(guó)在廢墟中進(jìn)行重建工作，為發(fā)展集中供暖提供了有力的條件。 國(guó)內(nèi)集中供暖發(fā)展概況 我國(guó)早在遠(yuǎn)古時(shí)期，就有鉆木取火的床說(shuō)，西安半坡村挖掘出土的新石器時(shí)代仰韶文化時(shí)期的房屋中，就發(fā)現(xiàn)有長(zhǎng)方形的灶坑，屋頂有小孔用以排煙，還有雙聯(lián)造型的火炕，而這些利用煙氣供暖的方式，如火爐、火炕燈在我國(guó)北方農(nóng)村還被廣泛使用著 基于 PLC 和變頻器的集中供熱換熱站節(jié)能控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 4 在舊中國(guó)，只有在大