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PLC在锅炉控制系统中的应用毕业设计

PLC在锅炉控制系统中的应用毕业设计

华东交通大学理工学院Institute of Technology.East China Jiaotong University毕业设计Graduation Design(2010—2014年)题目PLC在锅炉控制系统中的应用分院:电气与信息工程分院专业:电力系统及其自动化班级:电力2010-3学号:20100210470436学生姓名:吴伟指导教师:李房云起讫日期:2014.1——2014.4华东交通大学理工学院毕业设计原创性申明本人郑重申明:所呈交的毕业设计是本人在导师指导下独立进行的研究工作所取得的研究成果。

设计中引用他人的文献、数据、图件、资料,均已在设计中特别加以标注引用,除此之外,本设计不含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。

对本文的研究作出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式表明。

本人完全意识到本申明的法律后果由本人承担。

毕业设计作者签名:日期:年月日毕业设计版权使用授权书本毕业设计作者完全了解学院有关保留、使用毕业设计的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交设计的复印件和电子版,允许设计被查阅和借阅。

本人授权华东交通大学理工学院可以将本设计的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编毕业设计。

(保密的毕业设计在解密后适用本授权书)毕业设计作者签名:指导教师签名:签字日期:年月日签字日期:年月摘要80年代开始到90年代中期,PLC开始迅速地被开发,在这段时间内,PLC 在模拟量处理,数字运算,人机接口和网络容量的能力大幅改善,PLC慢慢深入过程控制的领域,在一些应用过程控制领域支配性的位置替换掉了可编程控制器强的DCS系统。

PLC拥有通用性强,方便使用,广阔的适应性,高信赖性强,抗干扰性强等的优点,PLC在一般工业自动化编程,特别是时序控制,位置,可预见的未来中,无可替代。

本论文引进锅炉作为对象,被控的主要参数是锅炉出口水温控制,以炉内温度控制作为参数,加热电阻线的电压,控制装置的可编程控制器,用锅炉温度控制系统构成用PID算法,用PLC梯形图程序语言的使用编程控制,实现锅炉的温度控制。

基于PLC的锅炉燃烧控制系统设计_毕业设计论文正文 精品

基于PLC的锅炉燃烧控制系统设计_毕业设计论文正文 精品

基于PLC的锅炉燃烧控制系统设计1 绪论1.1锅炉燃烧控制项目的背景改革开放以来,我国经济社会快速发展,生产力水平不断提高,在生产中,锅炉起着十分重要的作用,尤其是在火力发电中发挥重要作用的工业锅炉,是提供能源动力的主要设备之一。

锅炉产生的蒸汽可以作为蒸馏,干燥,反应,加热等各过程的热源,另外也可以作为动力源驱动动力设备。

工业过程中对于锅炉燃烧控制系统的要求是非常高的,要求锅炉燃烧控制系统必须满足控制精度高,响应速度快[1]。

作为一个非常复杂的设备,锅炉同时具有了数十个包括了扰动、测量、控制在内的参数,参数之间有着复杂的关系,并且相互关联[2]。

而锅炉燃烧过程中的效率问题、安全问题一直是大众关注的重要方面。

1.2锅炉燃烧控制的发展历史对于锅炉燃烧的控制,已经经历了四个阶段[3~5](1)手动控制阶段因为20世纪60年代以前,电力电子技术和自动化技术还没有得到完全发展,技术尚不成熟,因此,这个时期工业人员的自动化意识不强,锅炉燃烧的控制方式一般多采用纯手动的方法。

这种控制方法,要求进行控制的操作工人依靠他们的经验决定送风量,引风量,给煤量的多少,然后利用手动的操作工具等操控锅炉,该方法控制的程度完全取决于操作工人的经验。

因此,要求操作工人必须具有非常丰富的经验,这样无疑大大提高了操作工人的劳动强度,由十人的主观意识,所以事故率非常大,同时,也不能保证锅炉高效稳定的运行。

(2)仪器继电器控制阶段随着科技的不断进步,自动化技术以及电力电子技术快速提高,国内外以继电器为基础的自动化仪表工业锅炉控制系统也得到发展,并且广泛应用于实际生产过程。

在上个世纪60年代前期,我国锅炉的控制系统开始得到迅速发展;到了60年代的中后期,我国引进了国外全自动的燃油锅炉的控制系统;到了上个世纪的70年代末,我国逐渐自主研发了一些工业锅炉的自动化仪器,同时,在工业锅炉的控制系统方面也在逐步推广应用自动化技术。

在仪表继电器控制阶段,锅炉的热效率得到了提高,并且大幅度的降低了锅炉的事故率。

基于PLC的锅炉供暖监控系统设计

基于PLC的锅炉供暖监控系统设计

4、监控界面设计技术
4、监控界面设计技术
在上位机监控界面方面,我们采用了组态软件来设计监控界面。组态软件是 一种广泛使用的工业自动化监控软件开发工具,它支持多种图形元素和控件,可 以方便地实现实时数据展示、报警提示、历史数据查询等功能。我们根据锅炉的 实际运行情况,设计了相应的监控界面,并编写了相关的脚本代码,以实现对锅 炉运行数据的实时展示和报警提示等功能。
2、控制技术
2、控制技术
在控制方面,我们采用了PID(比例-积分-微分)控制算法来实现对锅炉的燃 烧和给水控制。PID控制是一种经典的连续控制系统,它通过比较设定值与实际 值之间的误差来计算控制量,实现对被控对象的精确控制。我们根据锅炉的实际 情况,对PID控制算法进行了相应的调整和优化,以实现对锅炉的燃烧和给水系 统的有效控制。
二、关键技术
1、数据采集技术
1、数据采集技术
在数据采集方面,我们采用了高精度传感器和PLC模拟量输入模块,实现了对 锅炉运行参数的实时监测。传感器包括温度传感器、压力传感器和水位传感器等, 它们将采集到的信号通过变送器转换为标准的电信号,再通过PLC模拟量输入模 块输入到PLC中进行数据处理。
一、系统需求与设计
一、系统需求与设计
锅炉供暖系统的主要任务是维持锅炉中水的温度在设定的范围内,同时也要 确保供暖设备的正常运行。因此,系统的需求主要包括:
一、系统需求与设计
1、实时监测锅炉的水温、压力等参数; 2、通过调节锅炉的燃烧器输出,控制水温; 3、保障供暖设备的稳定运行;
一、系统需求与设计
三、应用效果
3、提高了管理效率。通过远程监控锅炉的运行状态,可以在上位机上实现锅 炉的集中管理和监控,从而提高了管理效率。
谢谢观看

毕业设计基于PLC和组态技术的锅炉水温串级控制系统设计

毕业设计基于PLC和组态技术的锅炉水温串级控制系统设计

摘要本设计论述了基于PLC和组态技术的锅炉内胆水温和夹套水温构成的串级控制系统的设计过程。

下位机编程软件采用SIEMENS公司的STEP 7软件,选用西门子S7-400PLC控制锅炉温度的控制系统,介绍了西门子S7-400PLC和系统硬件及软件的具体设计过程。

上位机组态画面软件采用SIMATIC WINCC,对其进行了简单介绍,并详细介绍了项目的创建、变量的新建、画面的组态。

上位机进行程序编写实现控制,下位机组态画面,建立人机界面,进行远程控制。

锅炉水温具有非线性、时变性、大滞后和不对称性等特点,采用传统的控制方法所得到的控制量的控制品质不高。

锅炉内胆与夹套构成串级控制。

由于串级控制具有有效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特点,所以在克服被控系统的时滞方面能够取得较好的效果。

串级控制中的主副回路是控制夹套和内胆的温度,温度是一个多变且不易控制的量,而PID控制在这方面具有突出的优点,很适合采用PID控制技术。

综合以上得到一个品质比较高的控制系统。

关键词PLC;组态技术;串级控制;锅炉水温;PID控制ABSTRACTThis design is discussed based on PLC and configuration technology of water temperature and clip boiler water tank consists of cascade control system design process. Lower level computer programming software using the SIEMENS company's STEP 7 software, choose SIEMENS s7-400plc control boiler temperature control system, introduces SIEMENS s7-400plc and system hardware and software, and the specific design process. Upper unit used in the software configuration screen WINCC, the SIMATIC simply introduced, and introduces the creation, variable of project construction, picture configuration. PC for programming realize control, lower frame) unit, establish normal screen man-machine interface, carries on the remote control.Boiler water temperature with nonlinearness, time delay and asymmetry wait for a characteristic, USES the traditional control method can get control portion control quality is not high. Boiler of the bladder and clip constitutes a cascade control. Due to the cascade control has effectively improve the dynamic characteristics, improve process working frequency, reducing the time constant and accelerate equivalent process characteristic, the response speed of the controlled system in overcome delay to the good result is achieved. Cascade control the principal deputy loop is control of the temperature of the clamping and bladder, temperature is a variable and not easy to control, and the amount of PID control in this respect has outstanding advantages, very suitable PID control technology. Comprehensive above gets a quality higher control system.Key words plc;configuration technology;cascade control;boiler water temperature;pid control目录1 引言 (4)1.1 系统的设计背景 (4)1.2 系统设计内容及技术要求 (5)1.3 系统的设计原理 (5)1.4 系统的整体设计方案 (6)2 串级控制系统设计 (7)2.1 串级控制系统的概述 (7)2.2 PID控制系统的简介 (8)2.3 PID控制器的参数整定 (10)3 硬件系统设计 (13)3.1 PLC的基本介绍 (13)3.2 S7-400简介 (14)3.3 其它器件介绍 (16)4 STEP 7简介及组态硬件、程序编写 (18)4.1 STEP 7简介 (18)4.2 STEP 7项目的创建 (20)4.3 组态硬件 (22)4.4 SETP 7编程介绍 (25)4.5 变量及系统程序 (26)5 WINCC简介及人机界面组态 (33)5.1 WinCC简介 (33)5.2 WinCC系统功能 (34)5.3 WinCC的项目创建及组态方法 (35)6 控制系统整体调试 (46)6.1 系统整体测试 (46)6.2 系统测试的结果 (47)结束语 (48)参考文献 (49)致谢 (51)1 引言1.1 系统的设计背景自70年代以来,由于工业过程控制的需要,特别是在电子技术的迅猛发展,以及自动控制理论和设计方法发展的推动下,国外温度控制系统发展迅速,并在智能化自适应参数自整定等方面取得成果。

基于PLC的锅炉供热控制系统的设计

基于PLC的锅炉供热控制系统的设计

基于PLC的锅炉供热控制系统的设计一、本文概述随着科技的不断发展,可编程逻辑控制器(PLC)在工业自动化领域的应用日益广泛。

作为一种高效、可靠的工业控制设备,PLC以其强大的编程能力和灵活的扩展性,成为现代工业控制系统的重要组成部分。

本文旨在探讨基于PLC的锅炉供热控制系统的设计,通过对锅炉供热系统的分析,结合PLC控制技术,实现对供热系统的智能化、自动化控制,提高供热效率,降低能耗,为工业生产和居民生活提供稳定、可靠的热源。

文章首先介绍了锅炉供热系统的基本构成和工作原理,分析了传统供热系统存在的问题和不足。

然后,详细阐述了PLC控制系统的基本原理和核心功能,包括输入/输出模块、中央处理单元、编程软件等。

在此基础上,文章提出了基于PLC的锅炉供热控制系统的总体设计方案,包括系统硬件选型、软件编程、系统调试等方面。

通过本文的研究,期望能够实现对锅炉供热控制系统的优化设计,提高供热系统的控制精度和稳定性,降低运行成本,促进节能减排,为工业生产和居民生活提供更加安全、高效的供热服务。

也为相关领域的研究人员和技术人员提供有价值的参考和借鉴。

二、锅炉供热系统基础知识锅炉供热系统是一种广泛应用的热能供应系统,其主要任务是将水或其他介质加热到一定的温度,然后通过管道系统输送到各个用户端,满足各种热需求,如工业生产、居民供暖等。

该系统主要由锅炉本体、燃烧器、热交换器、控制系统和辅助设备等几部分构成。

锅炉本体是供热系统的核心设备,负责将水或其他介质加热到预定温度。

其根据燃料类型可分为燃煤锅炉、燃油锅炉、燃气锅炉、电锅炉等。

锅炉的性能参数主要包括蒸发量、蒸汽压力、蒸汽温度等。

燃烧器是锅炉的重要组成部分,负责燃料的燃烧过程。

燃烧器的性能直接影响到锅炉的热效率和污染物排放。

燃烧器需要稳定、高效、低污染,同时要适应不同的燃料类型和负荷变化。

热交换器是锅炉供热系统中的关键设备,负责将锅炉产生的热能传递给水或其他介质。

热交换器的设计应保证高效、稳定、安全,同时要考虑到热能的充分利用和防止结垢、腐蚀等问题。

毕业设计-基于PLC控制的电热锅炉

毕业设计-基于PLC控制的电热锅炉

电热锅炉是把电能转化为热能,把水加热至有压力的热水或蒸汽(饱和蒸汽)的一种电力设备。

电热锅炉无需炉膛、烟道和烟囱,同样无需储存燃料的空间,很大程度上减少了常规燃煤锅炉使用产生的污染。

电热锅炉具有低污染,低噪声,体积小,安装使用便利,自动化程度高,安全可靠,热效率高达98%以上等特点,电热属于一种绿色环保产品。

一些国家在20世纪70年代后期到80年代初期就已经开始研究设计电热锅炉。

中国在80年代中期,开始设计电热锅炉产品,到了90年代中期,许多公司将电热锅炉用来采暖、中央空调和热水供应。

1 绪论1.1电热锅炉的介绍在当今社会,电加热锅炉的使用领域已经越来越广泛了。

它的经济性,安全性和较高的自动化程度越来越受到人们的认同。

可是电加热锅炉的性能优劣充分的反映了电热锅炉的质量好坏。

电加热锅炉已逐渐进入人民的生活,成为洗浴,供热等场所的首选设备。

目前电热锅炉的控制系统多采用以微处理器为核心的PLC控制技术,既提高产品的自动化程度又增加了锅炉的控制精度。

现在使用的大部分电加热锅炉控制系统的设计还不完善,因此需要设计一种全新的、自动化程度较高的电加热锅炉控制系统来代替和完善以前的控制系统。

现在工业生产所使用的控制器大多数是用继电器、接触器为主的控制装置。

使用继电器电路组成的控制系统出现的误操作较多,其可靠性不好。

而该设计所使用的是以PLC来取代原有的控制系统。

控制系统的要求:补水泵和循环泵交替使用,互为备用;缺相报警,水泵停止运行;循环泵主/备用泵能手动选择。

1.2 电热锅炉的分类电热锅炉就是以电为能量来加热的锅炉,即使用清洁的电能转化为热能,从而把常温水加热为高温度热水或具有压力蒸汽的热能电气设备。

电热锅炉分为两大类:LDR(WDR)电热蒸汽锅炉和CLDZ(CWDZ)电热热水锅炉及KS-D电开水锅炉。

其中电开水锅炉又分为KS-D电开水锅炉和XKS-D电蓄热开水锅炉。

电开水锅炉配置微电脑控制器、陶瓷电热管,采用电磁阀作为补水装置配合水位电极、感温探头全自动工作,连续大量供应饮用开水,广泛适用于政府机关、企业、工厂、医院、学校、宾馆、酒店等企事业单位使用。

基于plc的锅炉供热控制系统的设计

基于plc的锅炉供热控制系统的设计

基于plc的锅炉供热控制系统的设计工业控制系统中,PLC(可编程逻辑控制器)被广泛应用于各种设备的控制和监控。

本文将重点讨论基于PLC的锅炉供热控制系统的设计。

一、系统概述锅炉供热控制系统是指通过对锅炉进行温度、压力等参数的监测和控制,实现对供热系统的稳定运行和效率优化。

基于PLC的控制系统能够实现自动化控制,节约人力资源,提高系统运行效率。

二、系统组成1. PLC控制器:作为控制系统的核心,PLC负责接收各种传感器采集的数据,并根据预先设定的控制策略执行相应的控制动作。

2. 传感器:用于监测锅炉的各项参数,如温度传感器、压力传感器等。

3. 执行元件:包括电磁阀、泵等执行元件,通过PLC控制输出信号来实现对锅炉操作的控制。

三、系统设计1. 硬件设计:选择适合的PLC型号和合适的IO模块,根据实际需要设计合理的接线和布置。

2. 软件设计:编写PLC程序,包括主控程序和各个子程序,实现对供热系统的全面控制和监控。

四、系统功能1. 温度控制:根据设定的温度范围,实现对锅炉加热的自动控制,确保供热系统温度稳定。

2. 压力保护:设定压力上下限,一旦超过范围即刻停止加热,确保系统安全运行。

3. 水位控制:通过水位传感器监测水位,保持恰当的水位以确保供热效果。

4. 故障诊断:PLC系统能够实时监测各个元件的运行状态,一旦有异常即可及时报警并进行故障诊断。

五、系统优势1. 自动化程度高:基于PLC的供热控制系统可以实现全自动化控制,减少人为干预,节约人力成本。

2. 稳定可靠:系统通过对各项参数的实时监测和控制,确保供热系统的稳定性和可靠性。

3. 灵活性强:PLC程序可以根据实际需要进行定制化设计,满足不同应用场景的需求。

六、总结基于PLC的锅炉供热控制系统的设计,能够实现对供热系统的智能化控制和监测,提高系统的稳定性和效率,减少运行成本,是目前工业控制领域的主流趋势。

希望本文的介绍能够对您有所帮助。

感谢阅读!。

基于PLC的锅炉加热温度控制系统设计

基于PLC的锅炉加热温度控制系统设计

基于PLC的锅炉加热温度控制系统设计锅炉加热温度控制系统设计是一个非常重要的工程项目,特别是在工业生产中。

PLC(可编程逻辑控制器)是一种高级自动化控制设备,可以实现对锅炉加热温度的精确控制。

本文将介绍一个基于PLC的锅炉加热温度控制系统的设计。

【系统概述】该系统的基本目标是稳定地控制锅炉的加热温度,保证锅炉在正常工作范围内运行,并尽可能地提高热效率。

具体来说,系统需要实现以下功能:1.实时监测锅炉温度。

2.控制锅炉加热功率。

3.响应温度变化,并自动调整加热功率。

4.报警和故障保护功能。

【系统设计】1.硬件设计:硬件部分包括传感器、执行机构和PLC。

传感器用于实时监测锅炉温度,常用的温度传感器有热电偶和敏感电阻。

执行机构用于控制加热功率,可采用电磁阀或电加热器。

PLC负责处理数据和控制信号,可以选择常用的西门子、施耐德等PLC。

2.软件设计:软件部分主要包括PLC编程和人机界面设计。

PLC编程可以使用基于LD(梯形图)或SFC(时序功能图)的编程语言,根据具体控制要求,设计合适的控制算法和逻辑。

人机界面设计可以使用HMI(人机界面)或SCADA(监控与数据采集系统),实时显示锅炉温度、加热功率和系统状态,并提供控制和设定温度的功能。

3.控制策略设计:控制策略需要根据具体情况进行设计,一般分为开环控制和闭环控制两种。

开环控制是根据经验或数学模型预先设定温度和加热功率曲线,直接输出控制信号。

闭环控制则根据实时监测的温度反馈信息,通过控制算法动态调整加热功率,使实际温度尽可能接近设定温度。

4.报警和故障保护设计:系统需要具备报警和故障保护功能,当温度超出设定范围或系统出现故障时,及时发出警报并采取相应的措施,以保护锅炉和工艺安全。

【实施与测试】在实施前,需要进行系统调试,确保PLC编程和硬件连接正常。

在实际运行中,需要对系统进行定期检测和维护,以保证系统的稳定性和可靠性。

总结起来,基于PLC的锅炉加热温度控制系统的设计是一个复杂的工程,需要综合考虑硬件和软件的因素。

基于PLC锅炉水温控制系统设计

基于PLC锅炉水温控制系统设计

基于PLC锅炉水温控制系统设计1. 引言1.1 背景锅炉是工业生产中常用的热能设备,用于产生蒸汽或热水,供应能量给生产过程中的各个环节。

在锅炉的运行过程中,水温是一个重要的参数,对于保证锅炉运行稳定、安全、高效具有重要意义。

传统的锅炉水温控制方法主要依靠人工操作,存在操作不准确、响应速度慢等问题。

因此,设计基于PLC(可编程逻辑控制器)的锅炉水温控制系统可以提高控制精度和响应速度。

1.2 目的本文旨在设计一个基于PLC锅炉水温控制系统,通过对传感器信号进行采集和处理,并通过PLC进行逻辑判断和控制输出信号,实现对锅炉水温进行精确可靠地控制。

2. 锅炉工作原理及参数2.1 锅炉工作原理锅炉是通过将液体(通常是水)加热至蒸发状态以产生蒸汽或提供加热能量。

其主要部件包括:进水系统、燃烧系统、排烟系统、水循环系统等。

2.2 锅炉水温参数锅炉水温是指锅炉内部循环水的温度,它是锅炉运行稳定性和效率的重要指标。

在正常运行中,锅炉水温应在一定的范围内保持稳定。

过高或过低的水温都会对锅炉运行造成不利影响。

3. PLC控制系统设计3.1 PLC控制原理PLC是一种用于工业自动化控制的电子设备,它能够根据预设的程序和逻辑进行自动化控制。

PLC主要由处理器、输入/输出模块和编程设备等组成。

3.2 PLC应用于锅炉控制系统设计将PLC应用于锅炉控制可以实现自动化程度高、响应速度快等优点。

通过对传感器信号进行采集和处理,PLC可以实时监测并判断锅炉内部参数,并根据预设逻辑进行相应的输出信号,实现对锅炉水温的精确控制。

4. 系统硬件设计4.1 传感器选择选择适合的传感器对于准确获取锅炉水温至关重要。

常用的传感器包括热电偶、热电阻等。

在选择传感器时需要考虑其测量范围、精度和适应环境等因素。

4.2 PLC选型根据锅炉控制系统的需求,选择合适的PLC型号和规格。

需要考虑PLC的输入/输出点数、通信接口、运算速度等因素。

4.3 控制执行机构选型控制执行机构用于实现对锅炉水温的控制,常用的包括电动阀门、变频器等。

基于PLC的锅炉温度控制系统设计.

基于PLC的锅炉温度控制系统设计.

毕业设计(论文)任务书
1、主要内容
利用三菱PLC实现锅炉温度的自动控制。

2、基本要求
1、掌握电热锅炉控制系统的工作原理。

以锅炉出口水温为主被控参数,以炉膛内水温为副被控参数,以加热炉电阻丝电压为控制参数,以三菱PLC为控制器,实现锅炉温度的自动控制。

3、使用组态软件进行监控。

4、有必要的参数显示、故障检测和保护环节。

1、设计应贯彻最新国家标准;
2、根据控制选择PLC型号,分配I/O端口;
、设计I/O电路,选择电器元件;
4、绘制各信号灯工作时序图,电气控制系统图,梯形图,绘制用户程序短语表并模拟调试;
5、编制元件清单;
、编写设计、使用说明书。

四、应收集的资料及参考文献
[1]《小型可编程序控制器原理与实践》辽宁科技出版社
[2]《可编程控制器应用技术》机械工业出版社
[3]《建筑电气控制技术》窦晓霞高等教育出版社
[4]《现代建筑电气控制技术应用》陈志新机械工业出版社
五、进度计划
准备、搜集资料、开题报告第 1-2周
分析、确定方案第 3-4周
系统软硬件设计、模拟调试第5-10周
整理、撰写、编辑论文(打印)第11-15周
答辩第16周
tdppspan2、pspan三、主要技术指标(或研究方法)pspan3pspan6
题目基于PLC的锅炉温度控制系统设计
学生姓名学号




承担指导任务单位导师
姓名




教研室主任签字时


月日。

基于S7_200PLC的锅炉控制系统的设计说明

基于S7_200PLC的锅炉控制系统的设计说明

1 绪论锅炉是供热设备中最普遍的动力设备之一,它的功能是把燃料中的贮能,通过燃烧转化成热能,以蒸汽或热水的形式输向各种设备。

目前,大多数锅炉都是人工控制的,或简单的仪表单回路调节系统,燃料浪费很大。

锅炉作为一个设备总体,有许多被控制量与控制量,许多参数之间明显地存在着复杂的关系。

对于锅炉这个复杂的系统,由于其部能量转换机理过于复杂,采用常规的方式进行控制,难以达到理想的控制效果,因此,必须采用智能控制方式控制,才能获得最佳控制效果。

可编程逻辑控制器(PLC)既能代替传统的继电器接触器控制系统,又具有扩展各种输入输出模块,如A/D模块、热电偶热电阻模块,构成多功能控制系统。

现代PLC集成度高、功能强、抗干扰能力强、组态灵活、工作稳定。

在传统工业的现代化改造中发挥着越来越重要的作用。

目前供暖锅炉大都采用人工监控,一方面浪费人力;另一方面在出现事故隐患时,操作人员难以及时发现,很容易造成运行中设备的事故。

在各种工业企业的动力设备中,锅炉是重要的组成部分,所以锅炉的性能至关重要。

要设计一套完整的、性能良好的工业燃烧锅炉,首先就必须了解一般燃烧锅炉的基本构造和燃烧过程。

1.1 锅炉的基本构造锅炉是一种产生蒸汽或热水的热交换设备。

它通过燃料的燃烧释放大量热能,并通过热传递把能量传递给水,把水变成蒸汽或热水,蒸汽或热水直接供给工业和生活中所需要的热能。

所以锅炉的中心任务是把燃料中的化学能有效的转化为蒸汽的热能。

图1.1为简单锅炉的大体组成部分。

锅炉的主要设备包括气锅、炉子、炉膛、锅筒、水冷壁、过热器、省煤器、燃烧设备、引风设备、送风设备、给水设备、空气预热器、水处理设备、燃料供给设备以及除灰除尘设备等。

气锅:由上下锅筒和三簇沸水管组成。

水在管受管外烟气加热,因而管簇发生自然的循环流动,并逐渐气化,产生的饱和蒸汽积聚在上锅筒里面。

炉子:是使燃烧从充分燃烧并释放出热量的设备。

炉膛:保证燃料的充分燃烧,并使水流受热面积达到规定的数值。

基于PLC的锅炉加热温度控制系统设计

基于PLC的锅炉加热温度控制系统设计
1.3 本文研究内容
PLC技术在温度监控系统上的应用从整体上分析和研究了控制系统的硬件配置、电路图的设计、程序设计,控制算法的选择和参数的整定、人机界面的设计等.本文使用德国西门子公司的S7-200系列PLC控制器,系统首先由温度传感器将检测到的实际水温转化为电流信号,经过EM235模拟量输入模块转换成数字量信号并送到PLC中进行PID调节,PID控制器输出量转化成占空比,通过固态继电器控制锅炉加热的通断来实现对水温的控制。对于监控画面,利用亚控公司的组态软件“组态王”绘制.
第五章,详细介绍了利用亚控公司的组态软件“组态王”进行系统监控画面的设计。
第六章,对系统进行仿真与测试。
2温度控制系统设计
2。1 温度控制系统工作原理
在本控制系统中,温度传感器将检测到的水温信号转化为电流信号送入模拟量输入模块EM235。模拟信号经过EM235转化为数字信号送入PLC,PLC再通过PID模块进行PID调节控制。图2-1中SP为设定温度值,PV为反馈温度值。
式(2.2)
转化成传递函数为:
式(2.3)
式中 为比例系数, 为积分时间常数, 为微分时间常数.
从系统的稳定性、稳态精度、超调量和响应速度等方面考虑,PID各环节有如下作用:
比例(P)调节作用:能按比例反映系统的偏差,比例调节能在系统出现偏差时立即产生作用.比例作用越大,调节速度越快,但是一旦过大就会降低系统的稳定性,导致不稳定。具体分为对动态特性的影响和对稳态特性的影响:
积分(I)调节作用:可以消除系统的稳态误差.只要系统产生误差,积分调节就会作用,直至无差时积分调节才会停止。积分作用大小由积分常数Ti决定且与之成反比,Ti越大,积分作用越弱。系统中加入积分环节会使系统稳定性下降,动态响应变慢。所以积分作用通常是与另两种调节环节相结合,组成PI调节器或PID调节器。 具体分为对动态和稳态特性的影响:

基于PLC设计锅炉供暖系统

基于PLC设计锅炉供暖系统

机电工程系毕业设计论文题目专业名称学生姓名指导教师毕业时间任务书一、题目二、指导思想和目的要求三、主要技术指标四、进度和要求五、主要参考书及参考资料学生___________ 指导教师___________ 系主任___________摘要随着社会经济的飞速发展,城市建设规模的不断扩大,以及人们生活水平的不断提高,对城市生活供暖的用户数量和供暖质量提出了越来越高的要求。

结合现状,本论文供暖锅炉监控系统,设计了一套基于PLC 和变频调速技术的供暖锅炉控制系统。

该控制系统以两台工业控制机作为上位机,以西门子S7-300可编程控制器为下位机,系统通过变频器控制电动机的启动、运行和调速。

上位机监控软件采用三维力控PCAuto3.6设计,主要完成系统操作界面设计,实现系统启/停控制、参数设定、报警联动、历史数据查询等功能。

下位机控制程序采用西门子公司的STEP7编程软件设计,主要完成模拟量信号的处理,温度和压力信号的PID控制等功能,并接收上位机的控制指令以完成风机启/停控制、参数设定、循环泵控制和其余电动机的控制。

本文设计的变频控制系统实现了锅炉燃烧过程的自动控制,系统运行稳定、可靠。

采用锅炉的计算机控制和变频控制不仅可大大节约能源,促进环保,而且可以提高生产自动化水平,具有显著的经济效益和社会效益。

关键词: 锅炉控制;变频调速技术;PLC;组态软件AbstractAlong with social econom y's swift development, the urban construction scale's unceasing expansion, as well as the people living standard's unceasing enhancement, set more and more high request to the cit y life heating's user quantit y and the heating qualit y. The union present situation, the present paper heating boiler supervisory s ystem, ha s designed a set based on P LC and the frequency conversion velocit y modulation technology heating boiler control system.This control system takes the superior machine by two industry cybertrons, west of famil y household S7-300 programmable controller for lower position machine, s ystem through frequency changer control motor's start, movement and velocit y modulation. The superior machine monitoring software uses the three dimensional strength to control the PCAuto3.6 design, mainl y completes the s ystem oper ation contact surface design, realizes the system to open/stops functions and so on control, parameter hypothesis, warning linkage, historical data inquiry. The lower position machine control procedure uses Siemens's STEP7 programming software design, mainl y completes the simulation quantit y signal processing, temperature and pressure signal functions and so on PID control, and receives the superior machine control command to complete the air blower to open/stops the control, the parameter hypothesis, the c irculating pump control and other electric motor's control .This article designs the frequency conversion control system has realized the boiler combustion process automatic control, the s ystems operation is stable, is reliable. Uses boiler's computer con trol and the frequency conversion control not only may save the energy greatly, the promotion environmental protection, moreover may raise the production automation level, has the remarkable economic efficiency and the social efficiency.Key word: Boiler control; Frequency conversion velocity modulation technology; PLC; Configuration software目录摘要 (I)Abstract (II)目录 (III)第一章绪论 (1)1.1 项目背景及课题的研究意义 (1)1.2 供暖锅炉控制的国内外研究现状 (2)1.3 本文所做工作 (3)第二章变频调速在供暖锅炉控制中的应用 (4)2.1变频调速基本原理 (4)2.2变频调速在供暖锅炉系统中的应用 (4)2.3变频调速节能分析 (5)第三章锅炉控制系统原理 (7)3.1引言 (7)3.1.1偏差控制方式 (7)3.1.2 PID控制方式 (8)3.2循环流量控制 (10)3.3燃烧过程控制 (11)第四章锅炉控制系统总体设计 (12)4.1系统功能分析 (12)4.2系统方案设计 (12)4.2.1总体设计思路 (12)4.2.2系统结构 (12)4.3系统硬件配置 (14)第五章锅炉控制系统的硬件设计 (16)5.1系统主电路的设计 (16)5.2系统控制电路的设计 (17)5.3系统主要元器件的选择 (18)5.3.1 PLC的选型 (18)5.3.2通信网络配置 (23)5.3.3变频器的选型 (24)5.3.4传感器的选型 (26)5.3.5其他主要元器件的选择 (27)第六章系统软件的设计 (28)6.1 S7-300系列PLC简介 (28)6.1.1 S7-300编程方式简介 (28)6.1.2 S7-300 PLC的存储区 (29)6.2PLC控制程序设计 (30)6.2.1 PLC控制流程图 (31)6.2.2 PLC控制程序 (35)第七章监控组态软件设计...................... 错误!未定义书签。

基于PLC的锅炉电加热控制系统设计

基于PLC的锅炉电加热控制系统设计

基于PLC的锅炉电加热控制系统设计摘要本文针对锅炉电加热控制系统的实际需求,基于PLC,设计了一种可靠的电加热控制系统。

该系统通过PLC的控制,实现了对电加热器的开启、关闭、电流的调节等功能。

同时,系统还通过人机界面进行了参数设置和异常报警等功能。

实验结果表明,该系统具有高可靠性、稳定性,能够满足锅炉电加热的实际需求。

关键词:PLC、锅炉、电加热、控制系统一、引言锅炉是工业生产中常用的一种设备,其主要作用是将水加热为蒸汽,并通过蒸汽驱动液体或气体来完成工业生产流程。

而锅炉的加热方式一般有煤、油、气、电等多种方式,其中电加热由于其无污染、易控制等优点,被广泛应用于各种工业生产环节中。

然而,锅炉电加热控制系统的设计存在一些问题,如控制精度低、容易出现故障等。

这些问题给锅炉电加热操作带来了很大的不便,因此,需要设计一种基于PLC的锅炉电加热控制系统,以提高其可靠性和稳定性。

二、设计思路和方法1.设计思路基于以上问题,本文设计了一种基于PLC的锅炉电加热控制系统。

该系统采用西门子S7-200 PLC作为主控制器,通过PLC与电加热装置进行连接,实现对电加热装置的开关控制和电流调节。

同时,本文还设计了人机界面,以便进行参数设置和异常报警等功能。

通过该系统,可以实现对电加热的精确控制,从而提高锅炉的加热效率和生产稳定性。

2.设计方法(1)硬件部分设计系统硬件包含主要的PLC、电加热器、人机界面等几个部分。

PLC:采用西门子S7-200 PLC作为主控制器,通过该控制器,实现对电加热设备的精确控制。

电加热器:采用模块化的电加热器,可以根据实际需求进行扩展和修改。

人机界面:设计了触摸屏人机界面,以便进行电加热控制和参数设置等功能。

(2)软件部分设计软件部分主要包含PLC程序和人机界面程序两部分。

PLC程序:由于锅炉电加热主要是控制电加热的开关和电流调节,因此,PLC程序中主要包含电加热开关控制、电流调节等基本功能。

基于PLC的燃油锅炉控制系统设计毕设设计说明书论文

基于PLC的燃油锅炉控制系统设计毕设设计说明书论文

目录1绪论错误!未定义书签。

1.1锅炉的定义与发展现状错误!未定义书签。

1.2P L C控制燃油锅炉的目的和意义错误!未定义书签。

1.3P L C控制燃油锅炉的设计容错误!未定义书签。

1.4预期实现的目标错误!未定义书签。

2系统总体设计方案错误!未定义书签。

2.1燃油锅炉控制系统基本组成部分错误!未定义书签。

2.2燃油锅炉的工作过程错误!未定义书签。

2.3燃油锅炉工艺控制要求错误!未定义书签。

3燃油锅炉控制系统的硬件设计错误!未定义书签。

3.1P L C机型的选择与各硬件性能指标分析错误!未定义书签。

3.1.1方法1.按以下条件选择机型错误!未定义书签。

3.1.2 方法2 ............................................ 错误!未定义书签。

3.1.3P L C容量估算错误!未定义书签。

3.2燃油锅炉的控制过程分析错误!未定义书签。

3.3燃油锅炉的运行流程图设计错误!未定义书签。

3.4系统的I/O接口以与硬件接线图设计错误!未定义书签。

3.5系统供电电源设计错误!未定义书签。

4燃油锅炉控制系统的软件设计错误!未定义书签。

4.1控制系统各部分控制的梯形图错误!未定义书签。

4.1.1起动错误!未定义书签。

4.1.2停止错误!未定义书签。

4.1.3异常状况自动关火错误!未定义书签。

4.1.4锅炉水位控制错误!未定义书签。

4.2基于P L C的燃油锅炉控制系统总梯形图错误!未定义书签。

4.3对系统控制总梯形图的分析错误!未定义书签。

4.4系统的示警电路分析错误!未定义书签。

5燃油锅炉控制系统程序调试结果错误!未定义书签。

5.1程序调试过程错误!未定义书签。

5.2程序调试时序图错误!未定义书签。

6总结错误!未定义书签。

附录指令表错误!未定义书签。

参考文献错误!未定义书签。

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1 绪论随着科技的不断进步,自动化技术以与电力电子技术快速提高,国外以继电器为基础的自动化仪表工业锅炉控制系统也得到发展,并且广泛应用于实际生产过程。

基于PLC控制的锅炉供热控制系统设计设计说明

基于PLC控制的锅炉供热控制系统设计设计说明

基于PLC控制的锅炉供热控制系统设计1 引言1.1 技术综述自70年代以来,由于工业过程控制的需要,特别是在电子技术的迅猛发展,以及自动控制理论和设计方法发展的推动下,国外温度控制系统发展迅速,并在智能化自适应参数自整定等方面取得成果。

在这方面以日本、美国、德国、瑞典等国技术领先,并且都生产出了一批商品化的性能优异的温度控制器及仪器仪表,在各行业广泛应用。

目前,国外温度控制系统及仪表正朝着高精度智能化、小型化等方面快速发展。

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。

目前,我国在这方面总体技术水平处于20世纪80年代中后期水平。

成熟产品主要以“点位”控制及常规的PID控制器为主,它只能适应一般温度系统控制,难于控制滞后复杂时变温度系统控制,而且适应于较高控制场合的智能化、自适应控制仪表国内技术还不十分成熟,形成商品化并广泛应用的控制仪表较少。

现在,我国在温度等控制仪表业与国外还有着一定的差距。

温度控制系统大致可分别用3种方式实现,一种是用仪器仪表来控制温度,这种方法控制的精度不高。

另一种是基于单片机进行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, 而PLC 在这方面却是公认的最佳选择。

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。

因此本设计选用西门子S7-300PLC来控制加热炉的温度。

1.2 系统工作原理加热炉温度控制系统基本构成如图1-1所示,它由PLC主控系统、固态继电器、加热炉、温度传感器等4个部分组成。

PLC主控系统图1-1 加热炉温度控制系统基本组成加热炉温度控制实现过程是:首先温度传感器将加热炉的温度转化为电压信号,PLC主控系统内部的A/D将送进来的电压信号转化为西门子S7-300PLC可识别的数字量,然后 PLC将系统给定的温度值与反馈回来的温度值进行比较并经过PID运算处理后,给固态继电器输入端一个控制信号控制固态继电器的输出端导通与否从而使加热炉开始加热或停止加热。

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基于PLC控制的锅炉供热控制系统设计1 引言1.1 技术综述自70年代以来,由于工业过程控制的需要,特别是在电子技术的迅猛发展,以及自动控制理论和设计方法发展的推动下,国外温度控制系统发展迅速,并在智能化自适应参数自整定等方面取得成果。

在这方面以日本、美国、德国、瑞典等国技术领先,并且都生产出了一批商品化的性能优异的温度控制器及仪器仪表,在各行业广泛应用。

目前,国外温度控制系统及仪表正朝着高精度智能化、小型化等方面快速发展。

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。

目前,我国在这方面总体技术水平处于20世纪80年代中后期水平。

成熟产品主要以“点位”控制及常规的PID控制器为主,它只能适应一般温度系统控制,难于控制滞后复杂时变温度系统控制,而且适应于较高控制场合的智能化、自适应控制仪表国内技术还不十分成熟,形成商品化并广泛应用的控制仪表较少。

现在,我国在温度等控制仪表业与国外还有着一定的差距。

温度控制系统大致可分别用3种方式实现,一种是用仪器仪表来控制温度,这种方法控制的精度不高。

另一种是基于单片机进行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, 而PLC 在这方面却是公认的最佳选择。

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。

因此本设计选用西门子S7-300PLC来控制加热炉的温度。

1.2 系统工作原理加热炉温度控制系统基本构成如图1-1所示,它由PLC主控系统、固态继电器、加热炉、温度传感器等4个部分组成。

PLC主控系统图1-1 加热炉温度控制系统基本组成加热炉温度控制实现过程是:首先温度传感器将加热炉的温度转化为电压信号,PLC主控系统内部的A/D将送进来的电压信号转化为西门子S7-300PLC可识别的数字量,然后PLC将系统给定的温度值与反馈回来的温度值进行比较并经过PID运算处理后,给固态继电器输入端一个控制信号控制固态继电器的输出端导通与否从而使加热炉开始加热或停止加热。

既加热炉温度控制得到实现。

其中PLC主控系统为加热炉温度控制系统的核心部分起着重要作用。

1.3 系统组成本系统的结构框图如图2-3所示。

由图1-2可知,温度传感器采集到数据后送给S7-300PLC,S7-300PLC通过运算后给固态继电器一个控制信号从而控制加热炉的导通与否。

上位机是编写PLC程序以及监控温度的变化。

1.4 系统设计目标及技术要求本系统应能够控制在设定值的±5℃的误差范围内并且具有温度上下限报警功能和故障报警功能。

由学校提供,模拟真实锅炉的温度检测和控制模块,可自行将0~10V模拟信号转化为占空比对锅炉进行加热。

输出的模拟信号也是0~10V,锅炉外接24V直流电源。

2 下位机硬件系统设计随着微处理器、计算机和数字通信技术的飞速发展,计算机控制已经广泛地应用在所有的工业领域。

现代社会要求制造业对市场需求作出迅速反应,生产出小批量、多品种、多规格、高质量的产品。

为了满足这一要求,生产设备和自动化生产线的控制系统必须具有极高的可靠性和灵活性。

可编程序控制器(Programmable Logic Controller)正是顺应这一要求出现的,它是以微处理器为基础的通用控制装置。

本系统控制软件设计分为PLC的软件和工控机的软件设计两部分,其中下位机使用的软件为siemens公司的step7。

本章主要介绍西门子S7-300系列PLC以及其它硬件的组成与选型。

2.1 硬件接线图硬件接线图如下图2-1。

FU1图2-1 硬件接线图2.2 传感器温度是一个基本的物理量,自然界中的一切过程无不与温度密切相关。

温度传感器是最早开发,应用最广的一类传感器。

根据美国仪器学会的调查,1990年,温度传感器的市场份额大大超过了其他的传感器。

从17世纪初伽利略发明温度计开始,人们开始利用温度进行测量。

真正把温度变成电信号的传感器是1821年由德国物理学家赛贝发明的,这就是后来的热电偶传感器。

50年以后,另一位德国人西门子发明了铂电阻温度计。

在半导体技术的支持下,本世纪相继开发了半导体热电偶传感器、PN 结温度传感器和集成温度传感器。

与之相应,根据波与物质的相互作用规律,相继开发了声学温度传感器、红外传感器和微波传感器。

这里我们主要介绍热电阻和热电偶。

2.2.1 热电阻热电阻是中低温区最常用的一种温度测量元件。

热电阻是基于金属导体的电阻值随温度的增加而增加这一特性来进行温度测量的。

当电阻值变化时,二次仪表便显示出电阻值所对应的温度值。

它的主要特点是测量精度高,性能稳定。

其中铂热电阻的测量精度是最高的。

铂热电阻根据使用场合的不同与使用温度的不同,有云母、陶瓷、簿膜等元件。

作为测温元件,它具有良好的传感输出特性,通常和显示仪、记录仪、调节仪以及其它智能模块或仪表配套使用,为它们提供精确的输入值。

若做成一体化温度变送器,可输出4-20mA标准电流信号或0-10V标准电压信号,使用起来更为方便。

热电阻大都由纯金属材料制成,目前应用最多的是铂和铜。

此外,现在已开始采用铬、镍、锰和铑等材料制造热电阻。

根据使用场合的不同,热电阻也有铠装式热电阻、装配式热电阻、隔爆式热电阻等种类,与热电偶类似。

铂电阻的工作原理是,在温度作用下,铂热电阻丝的电阻值随温度变化而变化,且电阻与温度的关系即分度特性符合IEC标准。

分度号Pt100的含义为在0℃时的名义电阻值为100Ω,目前使用的一般都是这种铂热电阻。

此外还有Pt10、Pt200、Pt500和Pt1000等铂热电阻,Cu50、Cu100的铜热电阻等。

2.2.2 热电偶工业热电偶作为测量温度的传感器,通常和显示仪表、记录仪表和电子调节器配套使用,它可以直接测量各种生产过程中不同范围的温度。

若配接输出4-20mA、0-10V 等标准电流、电压信号的温度变送器,使用更加方便、可靠。

对于实验室等短距离的应用场合,可以直接把热电偶信号引入PLC进行测量。

热电偶的工作原理是,两种不同成份的导体,两端经焊接,形成回路,直接测量端也叫工作端(热端),接线端子端也叫冷端,当热端和冷端存在温差时,就会在回路里产生热电流,这种现象称为热电效应;接上显示仪表,仪表上就会指示所产生的热电动势的对应温度值,电动势随温度升高而增长。

热电动势的大小只和热电偶的材质以及两端的温度有关,而和热电偶的长短粗细无关。

根据使用场合的不同,热电偶有铠装式热电偶、装配式热电偶、隔爆式热电偶等种类。

装配式热电偶由感温元件(热电偶芯)、不锈钢保护管、接线盒以及各种用途的固定装置组成。

铠装式热电偶比装配式热电偶具有外径小、可任意弯曲、抗震性强等特点,适宜安装在装配式热电偶无法安装的场合,它的外保护管采用不同材料的不锈钢管,可适合不同使用温度的需要,内部充满高密度氧化绝缘体物质,非常适合于环境恶劣的场合。

隔爆式热电偶通常应用于生产现场伴有各种易燃、易爆等化学气体的场合,如果使用普通热电偶极易引起气体爆炸,则在这种场合必须使用隔爆热电偶。

热电偶传感器有自己的优点和缺陷,它灵敏度比较低,容易受到环境干扰信号的影响,也容易受到前置放大器温度漂移的影响,因此不适合测量微小的温度变化。

由于热电偶温度传感器的灵敏度与材料的粗细无关,用非常细的材料也能够做成温度传感器。

也由于制作热电偶的金属材料具有很好的延展性,这种细微的测温元件有极高的响应速度,可以测量快速变化的过程,如燃烧和爆炸过程等。

对一般的工业应用来说,为了保护感温元件避免受到腐蚀和磨损,总是装在厚厚的护套里面,外观就显得笨大,对于温度场的反应也就迟缓得多。

使用热电偶的时候,必须消除环境温度的波动对测量带来的影响。

有的把它的自由端放在不变的温度场中,有的使用冷端补偿器抵消这种影响。

当测量点远离仪表时,还需要使用热电势率和热电偶相近的导线来传输信号,这种导线称为补偿导线。

本设计选用镍铬-镍硅N型热电偶,选用其型号为WRM-101。

2.3 PLC的基本概念可编程序控制器简称为PLC,它的应用面广、功能强大、使用方便,已经成为当代工业自动化的主要支柱之一。

PLC已经广泛地应用在各种机械设备和生产过程的自动控制系统中,PLC在其它领域,例如在民用和家庭自动化设备中的应用也得到了迅速的发展。

2.3.1 S7-300简介S7-300是模块化的中小型PLC ,适用于中等性能的控制要求。

品种繁多的CPU 模块、信号模块和功能模块能满足各种领域的自动控制任务,用户可以根据系统的具体情况选择合适的模块,维修时更换模块也很方便。

S7-300有很高的电磁兼容性和抗振动抗冲击能力,有350多条指令,其编程软件STEP7功能强大,可以使用多种编程语言。

S7-300采用紧凑的、无槽位限制的模块结构,各个模块都安装在导轨上,用螺栓锁紧即可。

2.3.2 模块式PLC 的基本结构这里我们主要介绍的是西门子S7-300,S7-300属于模块式PLC 。

西门子的PLC 以其极高的性价比,在国内占有很大的市场份额,在我国的各行各业得到了广泛的应用。

S7-300模块式PLC ,主要由机架、CPU 模块、信号模块、功能模块、接口模块、通信处理器、电源模块和编程设备组成,各种模块安装的机架上。

通过CPU 模块或通信模块上的通信接口,PLC 被连接到通信网络上,可以与计算机、其它PLC 或其它设备通信。

图2-2是PLC 控制系统的示意图。

图2-2 PLC 控制系统示意图CPU 模块:CPU 模块主要由微处理器和存储器组成,S7-300将CPU 模块简称为CPU 。

在PLC 控制系统中,CPU 模块相当于人的大脑和心脏,它不断的采集输入信号,执行用户程序,刷新系统的输出,模块中的存储器用来存储程序和数据。

信号模块:输入(Input )模块和输出(Output )模块一般简称为I/O 模块,开关量输入/输出模块简称为DI 模块和DO 模块,模拟量输入/输出模块简称为AI 模块和接触器 电磁阀 指示灯电源AO模块,在S7-300中统称为信号模块。

信号模块是系统的眼、耳、手、脚,是联系外部现场设备和CPU模块的桥梁。

输入模块用来接收和采集输入信号,开关量输入模块用来接收从按钮、选择开关、数字拨码开关、限位开关、接近开关等来的开关量输入信号;模拟量输入模块用来接收电位器、测速发电机和各种变送器提供的连续变化的模拟量电流电压信号。

开关量输出模块用来控制接触器、电磁阀、电磁铁、指示灯、数字显示装置和报警装置等输出设备,模拟量输出模块用来控制电动调节阀、变频器等执行器。

在信号模块中,用光耦合器、光敏晶闸管、小型继电器等器件来隔离PLC的内部电路和外部的输入、输出电路。

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