蒸汽养护窑温度控制系统

本科毕业论文开题报告

年月日

开题报告撰写要求

1．开题是本科毕业论文最重要环节之一，学生要高度重视开题报告的撰写工作。

2．开题报告一式一份，由学生妥善保管，最后连同毕业论文任务书、毕业论文等相关资料一起装入学生本科毕业论文资料袋中存档。

3．开题报告应在指导教师指导下，由学生独立完成。

4．开题工作应在教学进程表中，本科毕业设计（论文）第二周周末前完成。

5．学生查阅的参考文献（含指导教师推荐的参考文献），设计类题目一般不少于10篇，论文类一般不少于12篇。

一、本课题的目的及意义，研究现状分析

目的及意义：

温度是工业控制对象主要被控参数之一，在温度控制中，由于受到温度控制对象特性（如惯性大、滞后大、非线性等）的影响，使得控制性能难以提高，有些工业过程温度控制的不好直接影响着产品的质量，因而设计一种较为理想的温度控制系统是非常有价值的。

温度控制器发展初期是机械式的温度控制器，但总体来讲机械式温度控制器缺点十分明显：1.机械式温度控制器外观陈旧呆板；2.机械式温度控制器控温精度差；3.容易打火；4.极易在一个极小温差范围内频繁开关；5.功能比较单一。鉴于这些，智能电子式温度控制器全面取代机械式温度控制器将是不可逆转的潮流。而本课题正是以养护窑炉温控制为主线，通过设计一个以PLC为核心，以PID算法控制以及PID参数整定相结合的控制方法来实现养护窑炉温控制系统，其硬件电路还包括温度采集、温度控制、温度显示、键盘输入以及接口电路等，最终实现对温度的测量并根据设定值对温度进行调节的控温目的。

研究现状：

现代信息技术的三大基础是信息采集控制(即温度控制器技术)、信息传输(通信技术)和信息处理(计算机技术)。温度控制器属于信息技术的前沿尖端产品，尤其是温度控制器被广泛用于工农业生产、科学研究和生活等领域，数量日渐上升。温度控制器是基于PLC开发的温度控制装置。其主要功能是，根据用户设定温度与实际温度的差值来控制水蒸汽流量，从而改变温度至用户所需。

近些年来，因为温度控制环节已经被纳入为分布式控制系统（DCS），个人电脑（PC）和可编程逻辑控制器（PLC），全球工业电子温度控制器市场增长缓慢。随着我国电子温度控制器市场的迅猛发展，与之相关的核心生产技术应用与研发必

将成为业内企业关注的焦点。了解国内外电子温度控制器生产核心技术的研发动向、工艺设备、技术应用及趋势对于企业提升产品技术规格，提高市场竞争力十分关键。

二、本课题的基本任务、拟解决的主要问题，及其实现途径、方法和手段

基本任务：

1.了解WINCC养护窑炉温控制系统的基本组成，工作原理以及炉温控制的发展过程和前景；

系统由四部分构成：温度检测部分、温度控制部分和显示部分。系统的工作原理：现场温度经温度传感器采样后变换为模拟电压信号，经低通滤波滤掉干扰信号后送放大器，信号放大后送模/数转换器转换为数字信号送PLC，PLC根据输入的温度控制范围通过继电器控制蒸汽流量完成温度的控制。，

2.了解当今WinCC养护窑温度控制的主要控制方式方法，完成上位WinCC画面的编辑、调试及和S7300PLC程序的配合运行。

主要实现手段：

1.设计监控界面：在WinCC组态平台上，利用组态工具，绘制“养护窑温度PLC自动控制系统”实验监控界面图。

2.定义数据变量：主要包括，指定数据变量的名称、类型、初始值和数值范围，确定与数据变量存盘相关的参数，如存盘的周期、存盘的时间范围和保存期限等。

3.动画连接：监控界面不是静止不动的，需要对这些图形对象进行动画设计，真实地描述外界对象的状态变化，主要方法是将用户窗口中图形对象与实时数据库中的数据对象建立相关性连接，并设置相应的动画属性。在系统运行过程中，

图形对象的外观和状态特征，由数据对象的实时采集值驱动，从而实现了图形的动画效果。

4. WinCC与S7300PLC的通讯连接。实时监控系统的运行，并完成报警等作业的生成及定时打印，完成实验装置的模拟调试运行。

三、完成本课题所需工作条件（如工具书、计算机、实验、调研等），可能遇到的问题以及解决的方法和措施

工作条件及预见到的问题：

本次毕业设计的PLC程序及上位机监控画面的编辑、调试均需要S7-300实验室完成，需要大量的上机时间，但实验室实验课时较多，给我们能提供的空余时间较少。

我现有与设计有关的工具书有：《PLC可编程控制器系统开发实例导航》、《PLC可编程控制系统》、《PLC编程及应用》，我校图书馆相关的工具书太少。

在程序调试中可能遇到很多问题，例如：硬件故障，程序不能正确运行或运行后结果与要求不一致，WinCC与S7300PLC的无法通讯等等。

解决方法：

我希望通过上网、查找相关书籍、和同学们互相讨论及请教毕业指导教师和相关老师，来解决我所遇到的问题。我相信有志者事竟成，我一定能够克服我预见到和我未预见到的困难，顺利完成毕业设计。

四、已查阅参考文献目录

《可编程序控制器原理及应用》吴中俊黄永红编上海应用技术学院2003

《可编程序控制器应用指南》易传禄主编上海科普出版社

《可编程序控制器教程》王兆义主

编机械工业出版社

《工厂电气控制技术》方承远主

编机械工业出版社

《可编程序控制器原理及应用》钟肇新彭侃编华南理工大学出版社2001

《现代电气及可编程技术》王永华主编北京航空航天大学出版社

《电气与可编程序控制器技术》汤以范主编机械工业出版社2004

《PLC编程及应用》廖常初主编机械工业出版社2003

《PLC应用技术》弭洪涛主编中国电力出版社，2004.

《可编程控制器实训教程》吴明亮、蔡夕忠主编化学工业出版社，2005.

《可编程控制器原理及应用实例》张进秋、张中民主编机械工业出版社，2003.11.