加热炉自动送料控制系统设计
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。
PLC的加热炉自动上料控制系统
继续教育学院毕业设计（论文）题目：PLC的加热炉自动上料控制基于系统设计院、系(站)：机电工程系学科专业：机电一体化学生：学号：指导教师：2013年11月PLC的加热炉自动上料控制基于系统设计摘要可编程逻辑控制器是集微处理器，存储器，输入输出接口与中断系统于一体的器件，已经被广泛应用于机械制造，冶金，化工，能源，交通等各个行业。
PLC 具有较强的逻辑运算能力，可以实现各种开关量从简单到复杂的逻辑控制，在现代工业生产过程中，有许多连续变化的模拟量，如温度，压力，流量，液位等，可编程逻辑控制器可实现对模拟量的控制。
本次设计针对加热炉自动上料控制系统，考虑到生产实际工程，以工业生产中常见的加热炉为主体，分析并设计它的自动上料控制系统。
控制运料小车在生产轨道上的动作，生产轨道上设有行程开关，可以让小车自动发出信号，控制炉门的开闭，同时小车前进后退与卸料过程都可以自动实现。
这次设计完成了主电路，辅助电路的设计。
另外设计出了控制系统对应的梯形图，通过PLC编程程序，用STEP-7软件和S7-200联机调试，成功地仿真了整个生产工程，运行良好，达到了设计的目标。
模拟加热炉自动上料控制系统的生产现场，也取得了很好的效果。
关键词：S7-200PLC，PLC，加热炉，自动上料，STEP-7目录1 可编程控制器概述 (1)1.1 可编程控制器的产生背景 (1)1.2 继电器控制系统与PLC控制系统的比较 (1)1.3 可编程控制器的综述与发展趋势 (2)1.3.1 可编程控制器的特点 (2)1.3.2 可编程控制器的分类 (4)1.3.3 可编程控制器的应用范围 (4)1.3.4 可编程控制器的发展趋势 (4)2 可编程控制器的硬件结构和工作原理 (8)2.1 PLC的硬件结构 (8)2.2 PLC的扫描工作原理 (8)2.3 S7-200系列PLC (13)2.3.1 S7-200系列PLC的主要功能 (14)2.3.2 S7-200系列的组网 (14)2.4 PLC 的基本编程元件 (14)3 可编程控制器的设计技巧 (16)3.1 可编程控制器的编程 (16)3.1.1 可编程控制器的编程原则和技巧 (16)3.1.2 可编程控制器控制系统的设计步骤 (16)3.2 可编程控制器应用中常见的问题 (16)4 加热炉自动上料控制系统的设计 (18)4.1 设计的具体过程 (18)4.1.1 设计任务 (18)4.1.2 设计意义 (18)4.1.3 设计方案的选择 (19)4.1.4 设计流程图 (19)4.2 加热炉自动上料控制系统的方案实施 (21)4.2.1 分析生产过程并确定I/O点数 (21)4.2.2 合理分配I/O端口并制表 (21)4.3 绘制电路图与梯形图 (22)4.3.1 绘制主电路图 (22)4.3.2 绘制辅助电路接线图 (23)4.3.3 画出梯形图 (24)4.4 用STEP-7软件与S7-200联机调试 (27)5 结论 (28)致谢 (29)参考文献 (30)1可编程控制器概述1.1 可编程控制器的产生背景在20世纪60年代以前，工厂里实现生产过程自动控制的设备主要是以继电器为主要元件的控制装置，复杂的控制系统可能要使用成百上千个各式各样的继电器，用成千上万根导线连接起来。
组态王作业
基于Kingview组态王软件的加热反应炉自动控制一、工艺过程及控制要求：假定本系统加热炉高为3m，上液面X3为2.6m，下液面X1为0.5m，液位给定值为2m，压力给定值为0.05MPa，温度给定值为400O C。
1．控制要求：按启动按钮后，系统运行；按停止按钮后，系统停止。
二者信号总相反。
第一阶段：送料控制。
1．检测下液面X1、炉内温度X2、炉内压力X4是否都小于给定值。
2．若是，则开启排气阀Y1和进料阀Y2。
3．当液位上升到上液面X3时，应关闭排气阀Y1和进料阀Y2。
4．延时10s，开启氮气阀Y3，氮气进入反应炉，炉内压力上升。
5．当压力上升到给定值0.05MPa时，关断氮气阀。
送料过程结束。
第二阶段：加热反应控制。
1．接通加热炉电源Y5。
2．当温度升到给定值400O C时，切断加热电源，加热过程结束。
第三阶段：泄放控制。
1．延时10s，打开排气阀Y1，使炉内压力降到给定值以下。
2．打开泄放阀Y4，当炉内溶液降到下液面以下，关闭泄放阀Y4和排气阀Y1。
系统恢复到原始状态，准备进入下一循环。
二、系统设计具体：1．系统硬件组成部分。
加热反应炉自动控制系统的硬件由水箱、REP-50导式电磁阀、液位传感器、温度传感器、压力传感器MS5534B、FX2-48MR型PLC 、ND-6018型智能模块、ND-6520智能模块、接触器、配电器、稳压电源。
水箱水箱是储藏水的容器。
水箱高3m，上限为2.6m，下限为0.5m。
●REP-50导式电磁阀电磁阀主要用于控制进气、出气、进料、出料。
供电电压为DC24V。
●液位传感器为了监控水箱的水位，必须依靠一定的检测设备对水箱水位这个重要参数进行检测。
在这里选用ST-2001GP4BM1B2型扩散硅压力传感器，量程为29.4kPa，当水位为3m时，输出电流为20mA，当水位为0m时，输出电流为4mA。
●TSP-100G温度传感器TSP-100G 温度传感器，是一种高精度高温微型铂电阻温度传感器。
基于matlab的加热炉串级控制的设计
课程设计任务书学生姓名：专业班级：电气1002班指导教师：刘教瑜工作单位：自动化学院题目: 基于matlab的加热炉串级控制的设计初始条件：有一个加热炉系统，系统参数设定为：1.物料以恒定速度进入管道，流速为20L/s，管道直径为10cm，不考虑物料浓度变化、压力变化等其他条件。
2. 物料在加热炉内的长度为5m，假定物料受热均匀，并在4s后上升至指定温度。
3. 假定燃气混合浓度不变，物料温度上升只受燃料流量影响。
4. 不考虑环境温度、燃料热值等影响，主要考虑燃料流量的扰动。
当此加热炉当出口温度要求70±2℃时，设计一个温度-流量串级控制系统，并用matlab软件对其进行仿真。
要求完成的主要任务:1、运用matlab对加热炉控制系统进行仿真2、分析仿真结果，理解PID控制的意义。
时间安排:指导教师签名：年月日系主任（或责任教师）签名：年月日目录1设计要求 (1)2系统建模分析 (1)2.1影响因素分析 (1)2.2系统方框图的建立 (1)2.3工作过程分析 (2)3 调节阀与检测变送器的选取 (2)3.1 调节阀的选取 (2)3.2 温度检测变送器的选取 (2)3.2.1温度检测器 (2)3.2.2温度变送器 (3)3.3流量检测变送器选取 (4)4 调节器的设定 (5)4.1调节器正方作用选择 (5)4.2调节器控制类型选择 (6)4.2.1 PID控制原理 (6)4.2.2 PID控制各参数的作用 (6)4.2.3 加热炉串级控制PID控制规律的选择 (7)5调节器参数整定 (8)5.1副回路控制器设计 (8)5.2主回路控制器设计 (9)5.2.1 用Ziegler-Nichols方法设计控制器 (9)5.2.2 用ITAE方法设计控制器 (10)6基于MATLAB simulink方框图的仿真模拟 (11)6.1 用simulink对Ziegler-Nichols方法设计的控制器仿真模拟 (11)6.1.1 用simulink建立Ziegler-Nichols方法PI控制仿真 (11)6.1.2 Ziegler-Nichols方法PID控制仿真 (12)6.2 用simulink对ITAE方法设计的控制器仿真模拟 (13)6.2.1 用simulink建立ITAE方法PI控制仿真 (13)6.2.2 用simulink建立ITAE方法PID控制仿真 (14)6.3 仿真结果分析 (16)7总结 (17)8参考文献 (18)基于matlab的加热炉串级控制的设计1设计要求有一个加热炉系统，系统参数设定为：1.物料以恒定速度进入管道，流速为20L/s，管道直径为10cm，不考虑物料浓度变化、压力变化等其他条件。
《PLC应用与实践(三菱)》 配套教学参考答案 任务5.2思考与练习参考答案
练习与思考1.按下起动按钮X0，某加热炉送料系统控制Y0～Y3，依次完成开炉门、推料、推料机返回和关炉门几个动作，Xl～X4分别是各动作结束的限位开关，画出控制系统的顺序功能图。
并用启保停方式和以转换为中心两种方法编程。
答：启保停方式编写梯形图：以转换为中心编写梯形图：2.洗手间小便池在有人使用时光电开关使X0为ON，冲水控制系统在使用者使用3s后令Y0为ON，冲水2s，使用者离开后冲水3s，请用启保停方式和以转换为中心两种方法编程。
答：功能图：启保停方式编写梯形图：以转换为中心编写梯形图：3. 某自动门控制系统的工作示意图如图5.20所示。
图5.20 自动门控制系统的工作示意图当传感器检测到有人接近自动门时，传感器检测信号X000为ON，Y000驱动电动机快速开门，当碰到开门减速开关X001为ON时，变为慢速开门，Y001为ON，碰到开门极限开关X002为ON时，电动机停转，并延时5s。
若5s后，传感器检测到无人，Y002为ON，启动电机快速关门，碰到关门减速开关X003为ON时，改为慢速关门，Y003为ON，碰到关门极限开关X4时，电动机停转。
在关门期间，若传感器检测到有人时，马上停止关门，并延时0.5s后自动转换为快速开门。
请设计自动门控制系统的状态转移图，并用以转换为中心的方式转换为梯形图。
答：4. 设计一个控制洗衣机清洗的程序。
(1)功能要求①按下起动按钮SB1后，控制洗衣机清洗的电机先正转3s，停3s；②然后电机变为反转3s，停3s；③重复5次，自动停止清洗。
(2) I/O端口设置I/O端口设置如下表5-8所示。
表5-8 控制洗衣机清洗的I/0端口分配表5. 自动送料装车系统的控制程序略。
加热炉的过程控制系统的设计
学校代码：10904学士学位论文加热炉的过程控制系统的设计姓名：江鹏学号：200806130160指导教师：付玲学 士 学 位 论 文加热炉的过程控制系统的设计院系(部所)： 机电工程学院 专 业：过程装备与控制工程 完成日期：2012年04月20日姓名：江鹏学号：200806130160 指导教师：付玲院系(部所)：机电工程学院专业：过程装备与控制工程完成日期：2012年04月20日摘要加热炉作为钢铁工业轧钢生产线的关键设备和能耗设备，其过程控制水平直接影响到能耗、烧损率、废钢率、产量、质量等指标。
随着现代化技术的迅猛发展，如何采用先进的过程控制技术与设备，提高基础过程控制效果与水平，确保钢坯的加热质量、实现高效节能、减少污染是本文研究的意义所在。
本文对国内外加热炉控制技术的发展和现状进行了综述。
介绍了串级控制系统的构成，实现了加热炉炉温控制、流量控制、炉压控制、煤气总管和空气总管的压力控制等。
实践证明，本系统运行可靠稳定，操作方便，正确调整有关参数就能达到较好的控制效果，具有推广价值。
关键词：加热炉;过程控制；节能AbstractHeating furnace of steel rolling production line in iron and steel industry as the key equipment and energy consumption of equipment, the process control level directly affects the energy consumption, burning rate, scrap rate, yield, quality index. With the development of modern technology, how the use of advanced process control technology and equipment, improve the basic process control effect and level, to ensure that the billet heating quality, achieve high efficiency and energy saving, pollution reduction is the significance of this study.The heating furnace control technology development and the present situation are reviewed. Introduced the cascade control system, realizes the heating furnace temperature control, flow control, furnace pressure control, gas duct and air manifold pressure control.Proved by practice, this system is stable and reliable operation, convenient operation, correctly adjust relevant parameters can achieve better control effect, have promotion value.Key words: heating furnace; process control; energy saving.目录第1章绪论 (1)1.1加热炉的发展和现状 (1)1.2加热炉控制技术发展和应用现状 (2)1.3 课题的意义和本文的主要工作 (4)1.3.1 课题的意义 (4)1.3.2 本文的主要工作 (5)第2章加热炉控制系统的设计 (6)2.1 串级控制系统 (6)2.1.1串级控制简介 (6)2.1.2炉温一燃料量串级控制 (7)2.2流量控制 (9)2.2.1燃料量—空气流量双闭环控制系统 (11)2.2.2燃料量—空气流量双交叉限幅控制 (12)2.3炉压控制 (14)2.3.1加热一段和加热二段炉压自动控制 (14)2.3.2均热段炉压自动控制 (15)2.4煤气总管和空气总管的压力控制以及汽包液位控制 (16)本章小结 (17)第3章总结和展望 (18)参考文献 (19)致谢 (21)第1章绪论加热炉的耗能量在轧钢等生产中占据了很大的比例，大约占所有耗能总值的70%左右，是冶金行业中主要的耗能设备。
加热反应炉PLC控制系统设计
学号10212408217毕业设计（论文）加热反应炉PLC控制系统的设计教学系：信息工程系指导教师：陈艳三专业班级：自动化1082班学生姓名：陶冶二〇一二年五月毕业设计(论文)任务书毕业设计(论文)开题报告郑重声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。
除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包括任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。
本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。
本人签名：日期：目录摘要 (1)ABSTRACT (2)1 绪论 (3)1.1 课题背景及研究目的和意义 (3)2 PLC基本概念 (4)2.1 PLC的定义和基本组成 (4)2.2 PLC的特点及优势 (5)2.3 PLC的工作原理 (5)3 PLC控制系统设计 (7)3.1 系统工作原理 (7)3.2 PLC控制系统设计的基本原则和步骤 (7)3.2.1 I/O 分配表 (8)3.2.2 变量名的定义 (9)3.2.3 PLC I/O接线图 (9)3.2.4 PLC的控制流程 (10)3.3 PLC型号的选择及其简介 (11)3.3.1 数字量输入模块与输出模块 (11)3.3.2模拟量输入模块与输出模块 (12)3.4温度传感器 (12)3.4.1.热电偶 (12)3.4.2.热电阻 (13)3.5固态继电器 (14)4 软件设计 (15)4.1 STEP7编程软件简介 (15)4.1.1 STEP7概述 (15)4.1.2 STEP 7的编程功能 (15)4.1.3 STEP 7的编程语言 (15)4.1.4 STEP 7的硬件组态与诊断功能 (16)4.2 加热反应炉控制程序设计 (16)4.3 S7-300程序设计梯形图 (17)4.3.1初次上电 (17)4.3.2 启动/停止阶段 (18)4.3.3 报警程序 (19)4.4 STEP7项目的创建 (20)4.4.1使用向导创建项目 (20)4.4.2直接创建项目 (22)4.4.3硬件组态与参数设置 (23)4.5 STEP7中的编程技术 (30)4.5.1 STEP7中的块 (30)结束语 (33)参考文献 (34)致谢 (35)附录 (36)摘要从上世纪80年代至90年代中期，PLC得到了快速的发展，在这时期，PLC在处理模拟量能力、数字运算能力、人机接口能力和网络能力得到大幅度提高，PLC逐渐进入过程控制领域，在某些应用上取代了在过程控制领域处于统治地位的DCS系统。
PLC程序顺控设计法
第二部分 PLC
第2节 使用通用指令编程的液压滑台系统梯形图
使用 通用 指令 编程 的液 压滑 台系 统梯 形图
第二部分 PLC
第3节 信号灯控制系统——以转换为中心的编程方式梯形图
如图5-29所示为以转换为中心的编程方式设计的梯形图与 功能表图的对应关系。图中要实现Xi对应的转换必须同时满足 两个条件：前级步为活动步（Mi-1=1）和转换条件满足 （Xi=1），所以用Mi-1和Xi的常开触点串联组成的电路来表示 上述条件。两个条件同时满足时，该电路接通时，此时应完成 两个操作：将后续步变为活动步（用SET Mi指令将Mi置位）和 将前级步变为不活动步(用RST Mi-1指令将Mi-1复位)。这种编 程方式与转换实现的基本规则之间有着严格的对应关系，用它 编制复杂的功能表图的梯形图时，更能显示出它的优越性。
第二部分 PLC
第4节 小车控制系统——使用STL指令的编程方式梯形图
2）STL触点可以直接驱动或通过别的触点驱 动Y、M、S、T等元件的线圈，STL触点也可以使 Y、M、S等元件置位或复位。
3）STL触点断开时，CPU不执行它驱动的电 路块，即CPU只执行活动步对应的程序。在没有 并行序列时，任何时候只有一个活动步，因此大大 缩短了扫描周期。
第二部分 PLC
第2节 使用通用指令编程的液压滑台系统梯形图
如图所示Mi-1、Mi和Mi+l是功能表图中顺序相 连的3步，Xi是步Mi之前的转换条件。
第二部分 PLC
第2节 使用通用指令编程的液压滑台系统梯形图
编程的关键是找出它的起动条件和停止条件。根据转换 实现的基本规则，转换实现的条件是它的前级步为活动步， 并且满足相应的转换条件，所以步Mi变为活动步的条件是Mi1为活动步，并且转换条件Xi＝1，在梯形图中则应将Mi-1和 Xi的常开触点串联后作为控制Mi的起动电路。当Mi和Xi+1均 为“l”状态时，步Mi+1变为活动步，这时步Mi应变为不活动 步，因此可以将Mi+1=1作为使Mi变为“0”状态的条件，即 将Mi+1的常闭触点与Mi的线圈串联。也可用SET、RST指令 来代替“起保停电路”。
基于艾默生Ovation DCS的加热炉控制系统
基于艾默生 Ovation DCS的加热炉控制系统摘要：采用艾默生Ovation DCS控制系统，实现加热炉的脉冲燃烧自动控制，常规燃烧自动控制，空燃比自动控制。
采用温度前馈补偿及改进型双交叉限幅，实现炉温快速响应、高精度控制，提高了燃烧效率，降低了煤气消耗量。
利用脉冲烧嘴全炉交错触发技术，降低了空、煤气总管压力、流量波动，提高了燃烧系统稳定性。
针对现场仪表众多，管理维护麻烦问题，基于FF总线协议，采用FF总线变送器、阀门，通过AMS软件，实现远程集中仪表管理、维护、参数设定、量程标定，提高了维护效率。
通过高级诊断软件，对FF总线通讯线路信号进行故障预测，降低了巡检与排除故障的难度，提高了巡检效率。
关键词：艾默生Ovation；DCS；加热炉；脉冲控制；FF总线；AMS；高级诊断Reheating furnace control system based on Emerson Ovation DCSAbstract: The Emerson Ovation DCS control system is adopted to realize automatic pulse control, poportional combustion control, and air-fuel ratio control of reheating furnace. Using temperature feedforward compensation and improved double cross-limiting to realize rapid response and high-precision control of furnace temperature, improve combustion efficiency and reduce gas consumption. The use of pulse burner full furnace staggered trigger technology reduces the pressure and flow fluctuations of the air and gas mains, and improves the stability of the combustion system. In view of the numerous field instruments and troublesome management and maintenance, based on the FF bus protocol, FF bus transmitters and valves are used, and through AMS software, remote centralized instrument management, maintenance,parameter setting, and range calibration are realized, which improves maintenance efficiency. Through advanced diagnostic software, fault prediction of FF bus communication line signals reduces the difficulty of inspection and troubleshooting, and improves inspection efficiency.Keywords: Emerson Ovation; DCS; Reheating furnace; Pulse control; FF bus; AMS; Advanced diagnosis0引言艾默生Ovation系统是集过程控制及企业管理信息技术为一体的融合了当今世界最先进的计算机与通讯技术于一身的典范。
过程控制工程考点解析
过程控制工程考点解析第一章1.什么是过程控制系统？其基本分类方法有哪些？过程控制系统通常是指工业生产过程中自动控制系统的被控量是温度、压力、流量、液位、成分、粘度、湿度、和PH等这样的一些过程变量的系统。
基本分类方法（1）按过程控制系统的结构特点分为反馈控制系统、前馈控制系统、前馈-反馈控制系统（2）按给定值信号的特点分为定值控制系统、程序控制系统、随动控制系统。
2.试说明书中图1-2b供氧量控制系统框图中被控“过程”包含哪些管道设备以及图中各符号的含义。
过程：节流装置到氧气流量调节阀之间的管道设备。
x(t)代表设定值；e(t)表示偏差信号；u(t)表示控制器控制作用信号；q(t)表示调节阀的流量信号；f(t)过程受到的干扰信号；y(t)过程的输出信号；z(t)测量信号3. 在过程控制中，为什么要由系统控制流程图画出其框图。
为了更清楚地表示控制系统各环节的组成、特性和相互间的信号联系,这样也便宜其他人员的理解第二章2-2.什么是过程通道？什么是过程的控制通道和扰动通道？它的数学模型是否相同？问题一：被控过程输入量与输出量之间的信号联系称为过程通道。
问题二：过程的控制通道：控制作用与被控量之间的信号联系。
过程的扰动通道：扰动作用与被控量之间的信号联系。
问题三：他们的数学模型不一样，因为过程通道、控制通道和扰动通道所表示的环节不是同一个。
2-6. 如图所示液位过程的输入量为Q1，流出量为Q2，Q3，液位h为被控参数，C为容量系数，并设R1、R2、R3均为线性液阻，要求：（1）列出过程的微分方程组；（2）画出过程的方框图。
（3）求过程的传递函数W0（S）＝H（S）/Q1（S）；答：（1）（2）（3）2-8.略。
2-11.为什么大多数过程控制的数学模型可用一阶、二阶、一阶加滞后和二阶加滞后环节之一来近似描述？有何理论依据？2-24.采用分度号K的热电偶测量炉温为800℃，其冷端温度为0℃求其热电势E( t,t0) ？2-43.数据采集系统的基本组成部分有哪些？它们分别实现哪些功能？数据采集系统由传感器、信号调理电路、数据采集电路三部分组成。
重钢4100mm宽厚板步进式加热炉自动控制系统
３ 控 制 系统软 件设 计
炉 区 控 制 系 统 软 件 编 程 的 重 点 与 难 点
进 的 位 嚣 ，托 出 钢 坯 至 出钢 辊 道 上 。 装 、 出
钢 机 都 是 可 逆 运 动 的 ， 可 将 坯 料 托 入 或 托 按 工 艺 流 程 主 要 包 括 坯 料 的 测 长 称 重 与 入 出 加 热 炉 。 ３． 炉 内步 进梁 的控 制 ３ 炉 定位 、入 出炉 控制 、炉 内步 进梁 的控 制 、 步 进 梁 机 械 装 置 包 括 一 个 固 定 炉 内 步 进梁 的 上 部 平移 框 架 ，和 一个 为 平 移 框 架 为 了 完 成 钢 坯 的 入炉 精 确 定 位 并 准 提供 支 撑 和 运 行 轨道 的下 部提 升 框 架 ，下 确 、 科 学 地 计 算 整 条 轧 线 的 合 格 率 与 成 材 部 提 升 框 架 在 斜 台轨 上 运 动 完 成 提 升 动 率 ， 都 要 求 测 得 钢 坯 的 确 切 长 度 。 在 测 长 作 。 提 升 框 架 及 平 移 框 架 的 交 替 连 续 动 辊 道 的 适 当 位 置 安 装 金 属 检 测 器 和 旋 转 编 作 ， 使 坯 料 杠 炉 内 步 进 式 地 向 前 输 送 。 提 码 器 ，通 过 检 测 坯 料 头 尾 经 过 的 间 隔 时 间 升 框 架 在 斜 台 轨 上 作 升 降 运 动 时 ， 平 移 框 和 辊 道 速 度 ，计 算 坯 料 的 实 际 长 度 。 架不 动 ，步 进梁 做 上 升 及 下降 运 动 （ 格 严 要 求 对 炉 外 等 待 人 炉 的 不 同 长 度 钢 坯 按 垂 直 方 向 运 动 ） 当 平 移 框 架 作 前 后 运 。 实 现 准 确 的 入 炉 中 心 定 位 ， 即 钢 坯 在 炉 内 动 时 ， 提 升 框 架 不 动 ， 步 进 梁 做 前 进 或 后 宽 度 方 向 的 定 位 误 差 ≤ ５ ｍｍ ， 因 此 在 获 退 运 动 （ Ｏ 严格 按水 平 方 向运动 ） 。步进 机 械 得 钢 坯 精 确 长 度 的 基 础 上 ， 控 制 测 长 称 重 功 能 包 括 ：正循 环一 步 进梁 （ 起一 前 进 抬 辊 道 及 装 钢 辊 道 的 线 速 度 使 其 保 持 同步 ， 放下 一 后退 ） ；逆 循环一 步 进梁 （ 前进一 钢 坯 实 际 行 走 的 距 离 为 ： Ｄ ＝ｄ＋ １ 抬 起 一 后 退一 放 下 ）；踏 步 一 板 坯 只作 升 ／２ （ ＋Ｌ） 其 中 ：ｄ为 靠 近 装 钢 炉 门 前 的 冷 金 降 运动 （ 升一 下 降 ） Ｗ 。 上 ；中间保 持一 活 动粱 属 检 测 器 距 加 热 炉 内 炉 壁 的 距 离 ；Ｗ 为 加 和 固 定 梁 同 时 支 撑 板 环 。 步 进 梁 将 以 不 同 的 速 度 ， 完 成 一 个 矩 热炉 炉 内净 宽 ；Ｌ为 钢坯 的 实 际测 量 长度 。 并 且 进 入 炉 前 待 料 辊 道 时 ， 辊 道 速 度 降 为 形 周 期 运 动 。板 坯 在 炉 内 向前 运 送 ，一 旦 ０． ｍ ／ｓ。 ２ 被 设 置 在 出料 口的 （ ／发 型 ）位置 检 测 收 装 钢 机 前 进 推 钢 矫 正 （ 根 装 钢 臂 上 器 检 测 到 ，板 坯 自动 停 到 出钢 位 置 。 每 设 有一 个 高于 辊面 的推 头 ，当 装钢 臂 缓 慢 对 步进 梁活 动 梁 的控 制 实 际上 是 对 步 前 进 时 ， 推 头 将 钢 坯 向 前 推 动 一 定 行 程 ， 进 梁 液 压 站 比 例 阀 的 控 制 ， 而 比 例 阀 是 一 使 运 输 过 程 中 产 生 歪 斜 的钢 坯 摆 正 ） 后 ， 个 带 死 区 的 一 阶 惯 性 环 节 ， 因 此 对 步 进 梁 由 测 长 仪 测 量 坯 料 长 度 ，计 算 定 位 误 差 ， 每 一 步 前 进 或 后 退 的 量 都 用 位 移 传 感 器 测 如 果 误 差 ＞ ５ ｒｍ ， 则 根 据 测 长 得 到 的 数 据 量 步 进 量 ， 计 算 坯 料 跟 踪 位 置 。 ０ ａ 启动 二 次 定 位 。 ３． 顺 序 控 制 ４ ３． 装 钢机 自动装 、出钢 ２ 综 观 炉 区 所 有 被 控 设 备 ， 各 环 节 之 间 装 钢 机 进 退 由 电 机 控 制 ， 升 降 由 液 压 既 相 互关 联 又具 有 一 定 的顺 序 要 求 ，即 某 控 制 。 在 完 成 辊 道 二 次 定 位 后 ， 装 钢 机 后 环 节 动 作 结 束 ， 触 发 Ｆ一 环 节 动 作 的 开 退 回 到 抬 钢 位 ，即 装 钢 臂 中 心位 正 对 辊 道 始 ；当正常 的运行 被打断 ，如设 备故障 、人 中 心 位 。 通 过 计 算 装 钢 机 在 板 坯 被 测 宽 光 工 干 预 等 ； 当 故 障 解 除 、 人 工 干 预 结 束 后 栅 检 得 之 前 的 脉 冲 ，得 到 板 坯 实 际 宽 度 。 系统 应 能恢 复 正 常的 运 行。 利用 ＰＬＣ的 编 计 算 得 到 的宽 度 ，用 于 确 定板 坯 装 入 炉 内 程 指 令 ， 将 炉 区 的 整 个 控 制 分 为 若 干 步 ， 顺 序 控 制 四部 分 。 ３． 坯 料 的测 长称 重与 入炉 定位 １
(word完整版)加热炉温度控制系统..
第1章绪论1.1 综述在人类的生活环境中，温度扮演着极其重要的角色。
温度是工业生产中常见的工艺参数之一，任何物理变化和化学反应过程都与温度密切相关，因此温度控制是生产自动化的重要任务。
对于不同生产情况和工艺要求下的温度控制，所采用的加热方式，燃料，控制方案也有所不同。
无论你生活在哪里，从事什么工作，无时无刻不在与温度打着交道。
自18世纪工业革命以来,工业发展对是否能掌握温度有着绝对的联系。
在冶金、钢铁、石化、水泥、玻璃、医药等等行业，可以说几乎80%的工业部门都不得不考虑着温度的因素.在现代化的工业生产中,电流、电压、温度、压力、流量、流速和开关量都是常用的主要被控参数.例如：在冶金工业、化工生产、电力工程、造纸行业、机械制造和食品加工等诸多领域中,人们都需要对各类加热炉、热处理炉、反应炉和锅炉中的温度进行检测和控制。
1.2 加热炉温度控制系统的研究现状随着新技术的不断开发与应用，近年来单片机发展十分迅速，一个以微机应用为主的新技术革命浪潮正在蓬勃兴起，单片机的应用已经渗透到电力、冶金、化工、建材、机械、食品、石油等各个行业。
单片机温度控制系统是数控系统的一个简单应用，在冶金、化工、建材、机械、食品、石油等各类工业中,广泛使用于加热炉、热处理炉、反应炉等.温度是工业对象中的一个重要的被控参数。
由于炉子的种类不同，因而所使用的燃料和加热方法也不同，例如煤气、天然气、油、电等；由于工艺不同，所需要的温度高低不同,因而所采用的测温元件和测温方法也不同;产品工艺不同，控制温度的精度也不同，因而对数据采集的精度和所采用的控制算法也不同。
传统的温度采集方法不仅费时费力，而且精度差,单片机的出现使得温度的采集和数据处理问题能够得到很好的解决。
不仅如此，传统的控制方式不能满足高精度，高速度的控制要求，如温度控制表温度接触器，其主要缺点是温度波动范围大，由于它主要通过控制接触器的通断时间比例来达到改变加热功率的目的，受仪表本身误差和交流接触器的寿命限制，通断频率很低。
过程控制系统课程设计
2 目录一、设计目的 2二、设计要求 3三、实现过程3 1、 系统概述 (3)1.1加热炉 (3)1.2加热炉工艺过程 ...................................................... 4 13控制参数的选择及控制燃烧方案的确定 . (5)1.4加热炉的工艺结构及其设备组成 (6)1.5生产线的特点 ........................................................ 6 2、 设计与分析 .. (7)2.1加热炉生产工艺和控制要求 (7)2.2燃烧控制系统及仿真 (7)四、总结 11五、附录 12六、参考文献12 一、设计目的经过一个学期的过程控制系统课程的学习，对过程控制有了一个基本的了 解。
然而仅仅在理论方面是远远不够的，需要将所学的应用于实际生产过程中， 惟独这样才干真正的对过程控制有一个比较深入的认识，为以后的学习和工作打 下一个良好的基础。
通过这次课程设计，我们可以了解具体生产工业过程控制系 统设计的基本步骤和方法。
同时也对氧化铝的生产工艺有一个大概的认识，惟独 弄清晰生产工艺对控制的具体要求，才干去设计一个过程控制系统。
同时：1、 提高对所学自动化仪表和过程控制的原理、结构、特性的认识和理解， 加深对所学知识的巩固和融会贯通。
2、针对一个小型课题的设计开辟，培养查阅参考书籍资料的自学能力，通过独立思量，学会分析问题的方法。
3、综合运用专业及基础知识，解决实际工程技术问题的能力。
4、培养学生严谨的工作作风，相互合作的团队精神，提髙其综合素质，获得初级工程应用经验，为将来从事专业工作建立基础。
二、设计要求燃烧量对蒸汽母线压力：G(s)= —?——r+ 100^+11、査阅资料，深入掌握钢铁工业过程的工作原理及控制要求，绘制出钢铁工业生产过程工艺流程图。
2、设计控制方案。
(1)根据燃烧对象特性及控制要求，完成燃烧量的选择、执行器、变送器的选择、控制仪表选择等方案设计。
管式加热炉温度控制系统的设计与仿真(中文)
管式加热炉温度控制系统1方案选定管式加热炉是炼油、化工生产中的重要装置之一，它的任务是把原料油加热到一定温度，以保证下道工序的顺利进行。
因此，常选原料油出口温度为被控参数、燃料流量为控制变量，温度控制系统中，影响原料油出口温度的干扰有原料油流量、原料油入口温度、燃料压力、燃料压力等。
该系统根据原料油出口温度变化来控制燃料阀门开度，通过改变燃料流量将原油出口温度控制在规定的数值上，是一个简单控制系统。
当燃料压力或燃料热值变化时，先影响炉膛温度，然后通过传热过程逐渐影响原料油的出口温度。
从燃料流量变化经过三个容量后，才引起原料油出口温度变化，这个通道时间常数很大，约有15min，反应缓慢。
而温度调节器是根据原料油的出口温度与设定值的偏差进行控制。
当燃料部分出现干扰后，控制系统并不能及时产生控制作用，克服干扰对被控参数的影响，控制质量差。
当生产工艺对原料油出口温度要求严格时，上述简单控制系统很难满足要求。
燃料在炉膛燃烧后，首先引起炉膛温度变化，再通过炉膛与原料油的温差将热量传给原料油，中间还要经过原料油管道管壁。
显然，燃料量变化或燃料热值变化，首先使炉膛温度发生改变。
如果以炉膛温度作为被控参数组成单回路控制系统，会使控制通道容量滞后减少，时间常数约为3min，对来自燃料的干扰的控制作用比较及时。
但问题是炉膛温度毕竟不能真正代表原料油出口温度，即使炉膛温度恒定，原料油本身的流量或入口温度变化仍会影响原料油出口温度，这是因为来自原料油的干扰并没有包含在反馈回路之内，控制系统不能克服对原料油出口温度的影响，控制效果仍达不到生产工艺要求。
如果将上面两种控制系统的优点——温度调节器对被控参数的精确控制、温度调节器对来自燃料的干扰的及时控制结合起来，先根据炉膛温度的变化，改变燃料量，快速消除来自燃料的干扰对炉膛温度的影响；然后再根据原料油出口温度与设定值的偏差，改变炉膛温度调节器的设定值，进一步调节燃料量，以保持原料油出口温度恒定，这样就构成了以原料油出口温度为主要被控参数，以炉膛温度为辅助被控参数的串级控制系统。
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目录
0．前言 (2)
1．课程设计的任务与要求 (3)
1.1设计任务 (3)
1.2设计要求 (3)
1.3任务分析 (4)
设计题目：加热炉自动送料控制系统设计 (4)
2．总体设计 (5)
2.1 PLC选型 (5)
2.2PLC端子分配 (6)
2.4主电路图及电动机的选型 (8)
2.5.1 电动机的选型 (9)
根据加热炉自动送料控制系统要求可选择三相交流异步电
动机。
按下正向启动按钮，相应线圈得电，其主触点KM1闭合，电动机实现正传。
当要求电动机反转时，需要按下正向停止按
钮，使相应线圈失电，再按反向启动按钮，使反向相应线圈得
电，其主触点KM2闭合，三相电源的两相对调，因而使电动机
反转。
(9)
3 PLC程序设计 (9)
3.1 设计思想 (9)
4. 程序调试说明 (22)
5．结束语 (24)
参考文献 (25)
0．前言
本次课程设计的目的是掌握机电传动控制系统的基本原理、可编程序控制器（PLC）控制电路的设计方法以及继电器—接触器控制电路的PLC改造方法、常用电器元件的选择方法，并具备熟练运用的能力。
可编程序控制器（Programmable Logic Controller）是以微处理器为核心，综合了微电子技术、自动化技术、网络技术的通用工业控制装置。
简称PLC，是在继电顺序控制基础上发展起来的以微处理器为核心的通用的工业自动化控制装置。
随着电子技术和计算机技术的迅猛发展，PLC的功能也越来越强大，更多地具有计算机的功能，简称PLC。
目前PLC已经在智能化、网络化方面取得了很好的发展，
并且现今已出现SOFTPLC，更是PLC领域无限的发展前景。
机电传动控制系统所要完成的任务，从广义上讲，就是使生产机械设备，生产线，车间，甚至整个工厂都实现自动化。
从狭义上讲，就是通过控制电动机驱动生产机械，实现生产产品数量的增加，质量的提高，生产成本的降低，工人的劳动条件的改善以及能量的合理利用。
1．课程设计的任务与要求
1.1设计任务
1）完成《课程设计指导书》所要求的控制循环。
2）按停止按钮，立即停止。
3）要求可以实现回原点、单周期、连续控制。
1.2设计要求
1）画出端子分配图和顺序功能图。
2）设计并调试PLC控制梯形图；
3）设计说明书。
1.3任务分析
设计题目：加热炉自动送料控制系统设计
机械系统包括自动台车、机械臂起吊装置、冷却槽和夹紧装置四部分。
控制动作主要包括：台车的前进/后退、机械臂的上升/下降、夹钳的夹紧/松开、冷却槽的前进/后退。
示意图如图所示。
动作控制要求：
图1：送料系统示意图
2．总体设计
2.1 PLC选型
西门子公司的SIMATIC S7-200系列属于小型PLC，即可用于代替继电器的简单控制场合，也可用于复杂的自动化控制系统。
PLC的控制主机，使用西门子S7―200系列作为整个系统的主控制机。
控制系统中需要22个输入端口和8个输出端口，根据输入和输出端口数，还有系统对应的相应功能，所以在这个控制系统中选择 S7-200 CPU226 AC/DC/继电器性PLC。
2.2PLC端子分配
1#
2#
1#
2#炉热传感器
夹紧限位
松开限位
停止上升右行
松开伸出缩回
松开开关
上升开关
左行开关
下降开关
图2：端子分配图
2.3外部电路接线
QS
1#
2#
1#
2#
松开限位
停止
松开开关
上升开关
左行开关
下降开关
图3：外部电路接线图
2.4主电路图及电动机的选型
图4.电动机正反转控制电路
2.5.1 电动机的选型
根据加热炉自动送料控制系统要求可选择三相交流异步电动机。
按下正向启动按钮，相应线圈得电，其主触点KM1闭合，电动机实现正传。
当要求电动机反转时，需要按下正向停止按钮，使相应线圈失电，再按反向启动按钮，使反向相应线圈得电，其主触点KM2闭合，三相电源的两相对调，因而使电动机反转。
3 PLC程序设计
3.1 设计思想
设计PLC应用系统时，首先是进行PLC应用系统的功能设计，即根据被控制对象的功能和工节要求，明确系统必须要做的工作和必备的条件，然后是进行PLC系统的功能分析，即通过分析系统的功能，即提出PLC应用系统的功能分析，提出PLC控制系统结构形式控制信号的种类，数量，系统的规模，布局。
最后根据系统分析的结果，具体的确定PLC的机型和系统的具体配置。
其控制系统的设计思想及其步骤如下：
（1）深入了解分析被控对象工艺条件和被控要求，如控制的本方式，操作方式。
（2）根据被控对象对PLC控制系统的功能要求和所需要的输入，输出信号的点数等，选择合适的类型的的PLC.
(3)根据被控制要求所需的用户输入，输出设备，确定PLC的I/O点
数，并设计I/O端口接线图。
（4）根据生产工艺要求，画出系统工作循环表。
（5）根据系统工作循环图表设计出梯形图。
3.2顺序功能图
图5：顺序功能图3.3PLC梯形图
3.3.1 主程序
图6：主程序梯形图3.3.2自动
图7：自动梯形图3.3.3回原点
图8：回原点梯形图3.3.4取料子程序
图9：取料子程序梯形图3.3.5放料子程序
图10：放料子程序梯形图3.3.6冷却子程序
图11：冷却子程序梯形图
4.程序调试说明
仿真软件不能直接收到S7-200的程序代码，必须使用编程软件的导出功能将S7-200的用户程序转换为扩展名为“awl”的ASCⅡ文件。
选择合适的CPU然后装载程序。
初始界面如图所示：
图12：初始界面
本程序需要完成单周期、连续、回原点三种工作方式。
调试过程中，小灯亮代表相应的步工作正常，可进行下一步调试。
自动程序调试，打开启动按钮I0.0，闭合停止按钮I2.1。
单周期阶段，按单周期按钮I0.1，运行1次结束。
连续阶段，按连续按钮I0.2之后逐步调试，对应的小灯亮并循环工作。
图13：单周期阶段
图14：连续阶段
回原点阶段按回原点按钮I0.3，之后开启各个按钮，对应的灯泡亮，代表运行正常。
图15：回原点阶段
5．结束语
这次课程设计在老师和同学的帮助下顺利完成了。
通过本次课程设计使我对PLC有了进一步的了解。
在编程和调试过程中熟练掌握机电传动控制系统的基本原理、可编程序控制器（PLC）控制电路的设计方法以及继电器—接触器控制电路的PLC改造方法、常用电器元件的选择方法，并具备熟练运用的能力。
本次课程设计教会我做事要细心和有耐心，一点小小的错误都可能导致程序不能运行。
在不断改正的过程中对PLC 有了更深的了解。
参考文献
（1）《机电传动控制》主编：陈白宁，段智敏，刘文波东北大学出版社，第一版.
（2）《可编程控制器原理与应用》主编：涂明武北京航空航天出版社
（3）《PLC应用技术》主编：冯新强北京邮电大学出版社。