目录
摘要 (1)
第一章概述 (1)
1.1设计目的与意义 (1)
1.2研究的内容 (1)
第二章设计要求 (1)
2.1 课程要求 (1)
第三章设计方案 (3)
3.1 I／0地址 (3)
3.2设备选
择 (3)
3.3对象和范围的确定 (4)
3.4电路设计 (5)
3.5系统硬件图设计 (6)
3.6 控制系统的软件设计 (9)
第四章加热反应炉控制系统的抗干扰措施········错误！未定义书签。
4.1采用性能优良的电源，抑制电网引入的干扰·········错误！未定义书签。
4.2正确选择电缆的和实施敷设····································错误！未定义书签。
4.3 硬件滤波及软件抗干扰措施 (4)
4.4 正确选择接地点，完善接地系统 (14)
第五章结论 (14)
参考文献 (15)
摘要：加热反应炉的PLC控制，用于实现温度的控制，其炉内的真空度的控制，
与其内部液面高度的控制。
关键词：PLC设计加热反应炉监控
1.概述
1.1 设计目的与意义
加热反应炉作为工业生产中的重要设备，在以前通常采用工人手工控制的方法进行控制，它作为一项要求精细的工作，常常会由于工人的经验不足以及其他的因素，而常常会造成产品质量不稳定甚至出现次品的问题，而造成原料的浪费，最终会给企业带来经济损失.
而当PLC技术的出现,其所具有的可靠性高、功能强、控制灵活等特点，使成为目前工业现场环境的首选控制装置。使用PLC来控制系统能有效的提高生产的安全性，大大降低了事故的发生率，并能提高生产效率，使原材料的使用率达到最大。而其发展趋势表明从长远来看，用PLC进行控制能大大的节约企业的成本。
1.2研究的内容
本课题主要研究通过可编程控制器对加热反应炉工作过程的控制，通过使用PLC 软件，并结合现场的通用I / O 设备（传感器和板卡），对加热反应炉进行进料和排料、进气和排气、加热等自动控制，主要分为三个阶段送料控制，加热反应控制和泄放控制.
2.设计要求
2.1 课程要求
本次设计任务是设计一个PLC控制的加热反应炉。
控制要求
第一阶段：送料控制
1、检测下液面SQ
2、炉内温度ST、炉内压力SP是否都小于给定值（整定值均为
逻1
辑量）。
2、若小于给定值，则开启排气阀YV1和进料阀YV2。
3、当液位上升到SQ1时，应该关闭排气阀和进料阀。
4、延时20S，开启氮气阀YV3，氮气进入炉内，炉内压力上升。
5、当压力上升到给定值，即SP=“1”时，关闭氮气阀。
第二阶段：加热反应控制。
1、交流接触器KM带电，接通加热炉加热器发热器EH的电源。
2、当温度升高到给定值时（ST=“1”），切断加热器电源。交流接触器KM失电。
3、延时10min加热过程结束。
第三阶段：泄放控制。
1、打开排气阀，使炉内压力降到预定的最低值（SP：“0”）。
2、打开泄放阀，当炉内液面下降到到下液面（SQ2=“0”）时，关闭泄放阀和排气阀。系统恢复到初始状态，准备进入下一个循环。
2
3.设计方案3.1．I／0地址
输入输出
I0.0：启动开关Q0.0：PLC运行指示
I0.1：停止开关Q0.1：排气阀QVl
I0.2：上液面传感器SQl Q0.2：进料阀QV2
I0.3：下液面传感器SQ2 Q0.3：氮气阀QV3
I0.4：压力传感器SP Q0.4：泄放阀QV4
I0.5：温度传感器ST Q0.5：控制加热装置EH的接触器KM
I/O地址分配：
根据控制要求可知，该系统需要6个输入点和5个输出点，其地址分配如下：
IN OUT 输入点编号输出点编号
00000 01000 启动开关PLC指示灯
00001 01001 停止开关排气阀YV1
00002 01002 上液面SQ1 进料阀YV2
00003 01003 下液面SQ2 氮气阀YV3
00004 01004 压力SP 泄放阀YV4
00005 01005 温度ST 加热器
3.2．设备选择
首先，选择机型。目前PLC产品种类繁多，同一个公司生产出来的PLC也常常推出系列产品，这需要用户去选择最适合自己要求的产品。正确选择产品中，首要的是选定机型。
只有选好机型，我们才能成功的做出产品，其选择方法有两种：
1. 根据系统类型选择机型。
从选机型的角度看，控制系统可以分成单体控制小系统、慢过程大系统和快速控制大系统。这些系统在PLC的选择上是有区别的。
1）单体控制的小系统：这种系统一般使用一台PLC就能完成控制要求，控制对象常常是一台设备或多台设备中的一个功能。这种系统对PLC间的通信问题要求不高，甚至没有要求。但有时功能要求全面，容量要求变化大，有些还要与设备系统的其他机器连接。
2）慢过程大系统：对运行速度要求不高，但设备间有连锁关系，设备距离远，控制动作多，如大型料场、高炉、码头、大型车站信号控制；也有的设备本身对
运行速度要求不高，如大型连续轧钢厂、冷连续轧钢厂中的辅助生产机组和共有系统、供风系统等。对这一类型对象，一般不选用大型机，因为它编程调试都不方便，一旦发生故障，影响面也大。一般都采用多台中小型和低速网相连接。由于现在生产的控制器多为插件式模板结构，它的价格是随输入输出模板数和智能模板数的多少决定的，同一种机型输入输出点数少，则价格便宜，反之则贵。所以一般使用网络相连后就不必要选用大机型。这样选用每一台中小型PLC控制一台单体设备，功能3
简单，程序好编，调试容易，运行中一旦发生故障影响面小，且容易查找。
3）快速控制大系统：随着PLC在工业领域应用中的不断扩大，在中小型的快速系统中，PLC不仅能完成逻辑控制和主令控制，并已逐步进入了设备控制级，如高速线材、中低速热连轧等速度控制系统。在这样的系统中，即使使用输入输出容量大、运行速度快、计算功能强的一台大型PLC也难以满足控制要求。如多台PLC，则有互相间信息交换与系统响应要求快的矛盾。采用可靠的高速网能满足系统信息快速交换的要求。高速网一般价格都很贵，适用于有大量信息交换的系统。对信息交换的速度要求高，但交换的信息又不太多的系统，也可以采用PLC 的输出端口与另一台PLC的输入端口硬件互联，，通过输出输入直接传送信息，这样传送速度快而且可靠。当然传送的信息不能太多，否则输入输出点占用太多。
2.根据控制对象选择机型
对控制对象要求进行估计，这对确定机型十分重要。根据控制对象要求的输入输出点数的多少，可以估计出PLC的规模。根据控制对象的特殊要求，可以估计出PLC的性能。根据控制对象的操作规则，可以估计出控制程序所占内存的容量。有了这些初步估计，会使得机型选择的可行性更大了。为了对控制对象进行粗估，首先要了解下列问题。
1）对输入/输出点数的估计：为了正确地估计输入/输出点数,需要了解下列问题。对开关量输入，按参数等级分类统计。
对开关量输出，按输出功率要求及其他参数分类统计。
对模拟量输出/输入，按点数进行粗估。
2）对PLC性能要求的估计：为了正确地估计PLC性能要求，需要了解下列问题。是否有特殊控制功能要求，如高速计数器等。
机房离现场的最远距离为多少？
现场对控制器响应速度有何要求。
在此基础上，选择控制器时尚需注意两个问题。其一是PLC可带I/O点数。有的手册或产品目录单上给出的最大输入点数或最大输出点数，常意味着只插输入模块或只插输出模块的容量，有时也称为扫描容量，需格外注意。其二是PLC通信距离和速度。手册上给出的覆盖距离，有时叫最大距离，包括远程I/O板在内达到的距离。但是如果PLC装有远程I/O模块时，由于远程I/O模块的响应速度慢，会使PLC的响应速度大大下降。
3. 对所需内存容量的估计：用户程序所需要的内存与下列因素有关。
逻辑量输入输出点数的估计。
模拟量输入输出点数的估计。
内存利用率的估计。
程序编制者的编制水平的估计。
程序中各条指令最后都是以机器语言形式存放在内存中。控制系统中输入输出点