下载文档原格式
基于Profibus现场总线的水处理监控系统【摘要】介绍了Profibus现场总线技术的主要特点，并结合水处理监控系统介绍了基于Profibus现场总线的水处理监控系统的软、硬件配置以及两者之间接口的实现方法。
【关键词】监控系统；水泵；Profibus；PLC；WINCC前言现场总线是20世界80年代中期在国际上发展起来的。
它应用在生产现场，实现微机化测量设备之间的散化、网络化、智能化方向的发展，一经产生便成为全球工业自动化技术的热点，到全世界的普遍关注。
自80年代末以来，几种现场总线技术如FF、Lonworks、Canbus、Profibus等已逐渐成熟并对工业自动化进程形成影响。
Profibus等已逐渐成熟并对工业自动化进程形成影响。
Profibus是Process FieldBus的缩写，是一种用于工厂自动化车间级监控和现场设备层数据通信与控制的现场总线技术，可实现现场设备层到车间级监控的分散式数字控制和现场通信，从而为实现工厂综合自动化和现场设备智能化提供可行的解决方案。
本文以我公司水处理监控系统为例，简介Profibus现场总线技术在监控系统中的应用。
1Profibus现场总线技术1.2总线拓朴结构根据现场设备到控制器的连接方式，现场总线的拓扑结构可有多种形式，通常采用以下三种：线形、树形和环形。
Profibus采用的是线形结构，其特点是简明，用一根总干线从控制器连到机械装置（控制对象），总线电缆从主干电缆分支到现场设备处，控制器扫描所有I/O站上的输入，必要时还可发送信息到输出通道。
在这种总线结构下，可实现多主式和对等工通信，可以两个控制器共享同一个系统中的信息和I/O站。
另外，不需关闭总线系统就可以把一个I/O设备从总线上拆下，这给总线系统的维护带来了很大方便。
2水处理监控系统的硬件结构Profibus-DP被应用于我公司水处理能控系统，整个系统由上位机、Profibus-DP主站、Profibus-DP从站及其现场设备组成。
基于CAN总线的锅炉水处理控制系统设计的开题报告一、选题背景随着现代工业的飞速发展及工艺设备的不断进步，一些重要的工艺环节变得越来越复杂和精细化。
锅炉水处理控制系统是其中之一，它是锅炉生产中至关重要的一环，它的好坏直接关系到锅炉生产质量和效率。
而随着现代工业进入数字化、智能化时代，越来越多的锅炉水处理控制系统采用了CAN总线作为数据传输的基础，这不仅提高了系统的可靠性和稳定性，还使得系统的控制效果更加优秀，系统的响应速度更加迅速，但是CAN总线的特殊性质也为系统的开发和调试带来了一定的难度。
二、课题内容本课题旨在设计并实现一种基于CAN总线的锅炉水处理控制系统。
具体实现包括以下几个方面：1. 系统硬件平台设计：本课题将使用PLC作为系统的硬件平台，并在其中加入CAN总线协议芯片，以实现高效稳定的数据传输。
2. 系统软件设计：本课题将采用C语言和ST语言等开发工具，开发和实现一个基于CAN总线的锅炉水处理控制系统的控制程序。
该程序将控制锅炉的水处理周期和相关参数，以实现锅炉生产的稳定性和质量性。
3. 系统测试与优化：对所实现的基于CAN总线的锅炉水处理控制系统进行测试，并对系统进行适应性优化，使其能够适应不同的工艺环境和操作要求，保持系统的稳定性和可靠性。
三、研究意义本课题的研究成果将具有一定的实际应用价值和理论意义。
一方面，本课题将通过CAN总线技术实现锅炉水处理控制系统，将现代信息技术运用到锅炉水处理控制中，提高了系统的可靠性和稳定性，满足现代工业对高效、智能、可靠控制系统的需求。
另一方面，本课题将为相关领域的学者提供一种基于CAN总线技术的新型控制方法，并为后续研究提供一定的参考依据。
四、研究进程1. 文件调研阶段：对锅炉水处理控制的相关文献进行调研，以深入地了解这一领域的技术现状和研究动态。
2. 方案设计阶段：根据调研的结果和实际需求构思系统的研究方案，包括硬件平台设计、软件程序设计和测试优化。
《PLC现场总线污水处理控制系统设计》篇一一、引言随着工业的快速发展和城市化进程的加速，污水处理成为环境保护和可持续发展的关键环节。
为了提高污水处理效率、降低能耗和减少人工干预，采用PLC（可编程逻辑控制器）现场总线技术设计的污水处理控制系统变得尤为重要。
本文旨在探讨PLC 现场总线在污水处理控制系统中的应用设计和优化，以期实现更为高效、智能的污水处理流程。
二、系统设计目标本设计的核心目标是构建一个基于PLC现场总线的污水处理控制系统，该系统应具备以下特点：1. 高效性：通过精确控制污水处理过程中的各个环节，提高处理效率。
2. 智能化：利用PLC技术实现自动控制和远程监控，减少人工操作。
3. 节能性：优化能源使用，降低能耗，提高能源利用效率。
4. 稳定性：系统运行稳定可靠，具备故障自诊断和报警功能。
三、系统架构设计本系统采用PLC作为核心控制器，通过现场总线技术连接各个传感器和执行机构，形成完整的控制系统。
系统架构主要包括以下几个部分：1. PLC控制器：负责接收传感器信号、执行控制逻辑和输出控制指令。
2. 现场总线网络：连接PLC控制器、传感器和执行机构，实现数据传输和控制指令的下达。
3. 传感器：监测污水流量、水质参数等关键信息，并将数据传输至PLC控制器。
4. 执行机构：根据PLC控制器的指令，控制污水处理的各个环节，如泵的启停、阀门的开关等。
四、控制系统设计1. 数据采集与处理：通过传感器实时采集污水流量、水质参数等信息，经PLC控制器处理后，将数据上传至中央控制系统。
2. 自动控制：PLC控制器根据采集的数据和预设的控制逻辑，自动控制污水处理过程中的各个环节，如自动启停泵、自动调节阀门等。
3. 远程监控：通过互联网将控制系统与中央控制系统连接，实现远程监控和操作。
中央控制系统可实时查看污水处理情况、调整控制参数等。
4. 故障诊断与报警：系统具备故障自诊断功能，当出现故障时，立即报警并自动切换至备用设备或备用工艺流程，保证系统持续稳定运行。
1 设计任务设计一个基于PLC的锅炉水温PID控制系统，要现锅炉水温为80度，稳态误差1度，最大超调1度。
当锅炉的水温低于或者高于80度时，可以通过外部端子的开关或者远程监控，使系统自动进行PID运算，保证最后锅炉的水温能够维持在80度左右。
2 系统硬件设计2．1 器件选择本温度控制系统采用德国西门子S7-200 PLC。
S7-200 是一种小型的可编程序控制器，适用于各行各业，各种场合中的检测、监测与控制的自动化。
S7-200系列的强大功能使其无论在独立运行中，或相连成网络皆能实现复杂控制功能。
因此S7-200系列具有极高的性能/价格比。
S7-200 系列的PLC有CPU221、CPU222、CPU224、CPU226等类型。
此系统选用的S7-200 CPU226,CPU 226集成24输入/16输出共40个数字量I/O 点。
可连接7个扩展模块，最大扩展至248路数字量I/O 点或35路模拟量I/O 点。
13K字节程序和数据存储空间。
6个独立的30kHz高速计数器，2路独立的20kHz高速脉冲输出，具有PID控制器。
2个RS485通讯/编程口，具有PPI通讯协议、MPI通讯协议和自由方式通讯能力。
I/O端子排可很容易地整体拆卸。
在温度控制系统中，传感器将检测到的温度转换成4-20mA的电流信号，系统需要配置模拟量的输入模块把电流信号转换成数字信号再送入PLC中进行处理。
在这里我们选择西门子的EM235 模拟量输入/输出模块。
EM235 模块具有4路模拟量输入/一路模拟量的输出。
它允许S7-200连接微小的模拟量信号，±80mV围。
用户必须用DIP开关来选择热电偶的类型，断线检查，测量单位，冷端补偿和开路故障方向：SW1～SW3用于选择热电偶的类型，SW4没有使用，SW5用于选择断线检测方向，SW6用于选择是否进行断线检测，SW7用于选择测量方向，SW8用于选择是否进行冷端补偿。
所有连到模块上的热电偶必须是一样类型。
基于PLC的锅炉供热控制系统的设计的开题报告一、选题背景锅炉供热是现代化社会产生的重要现象之一，锅炉燃烧的煤、天然气等燃料产生的热能，通过管道传送至供暖设施中进行供暖。
而这一过程中，锅炉供热控制是关键之一，影响着供暖设施的温度、舒适度、能耗等问题。
因此，本文选题基于PLC的锅炉供热控制系统设计。
二、研究目的和意义本文的研究目的是设计和实现基于PLC的锅炉供热控制系统，以提高供热系统的自动化程度、减少运行成本、提高供暖设施的温度稳定性、实现省电等效果。
在实际运用中，这样的系统在保障供热设施安全、提高人民生活品质方面具有重要的现实意义。
同时，又能较好地体现PLC控制技术在供热领域中的应用，为相关领域的控制策略优化、工程实施提供参考。
三、主要任务和内容本文基于PLC的锅炉供热控制系统设计的任务包括以下几个方面：系统的功率调节控制、系统的供水温度调节控制、炉体膨胀控制和模拟灰仓检测控制等。
其内容涵盖PLC编程、硬件接线、参数配置、控制算法设计等方面。
具体来说，主要包括以下内容：1、系统的框架设计：将传感器控制器、触摸屏、PLC等设备联系起来，构建完整的控制系统，建立控制系统的设计模型。
2、传感器设备的选择：选择在锅炉供热领域中经常应用的控制器，包括温度传感器、压力传感器等各种传感器设备。
3、PLC编程：基于PLC软件平台，采用逻辑控制程序、语言等，设计功率调节控制、供水温度调节控制、炉体膨胀控制等程序代码。
4、参数配置：为PLC编程设定控制参数，包括控制时序和控制范围等关键参数；同时设计参数调节程序，通过丰富参数调节方式，实现定制化控制方案。
5、控制算法设计：从系统的高级控制角度出发，采用现代化控制算法，设计稳态控制、过程控制、最优控制等各种算法，优化系统的整体控制效果。
四、研究成果预期设计出基于PLC的锅炉供热控制系统，掌握了供热领域常用的传感器设备和控制器，建立了一个完整的控制系统。
实验结果也体现出该系统的优异性能，具体体现在系统的控制精度、控制响应速度、稳定性等方面。
基于PLC的锅炉监控系统的设计摘要本文介绍了以锅炉为被控对象，以锅炉出口水温为主被控参数，以炉膛内水温为副被控参数，以加热炉电阻丝电压为控制参数，以PLC为控制器，构成锅炉温度串级控制系统；采用PID算法，运用PLC梯形图编程语言进行编程，实现锅炉温度的自动控制。
本文分别就燃煤锅炉的控制系统工作原理，温度变送器的选型、PLC配置、组态软件程序设计等几方面进行阐述。
通过改造燃煤锅炉的控制系统具有响应快、稳定性好、可靠性高,控制精度好等特点，对工业控制有现实意义。
关键词：燃煤锅炉的控制系统，温度控制，串级控制，PLC，PIDPLC-based boiler control systemDesignABSTRACTThis paper introduces the boiler is controlled object to the boiler outlet water main parameter to be controlled to within the furnace temperature was deputy accused of parameters to the furnace resistance wire voltage of the control parameters, PLC as controller, constitute the boiler temperature cascade level control system; using PID algorithm, using PLC ladder programming language programming, automatic control of the boiler temperature.This paper on the coal-fired boiler control system works, temperature transmitters selection, PLC configuration, the configuration software program design and other aspects to elaborate. Through the transformation of coal-fired boiler control system has fast response, good stability, high reliability, control accuracy and good features, the industrial control has practical significance.Key words:Coal-fired boilers control system，temperature control，cascade control PLC ，PID目录1 绪论 (1)1.1 课题背景及研究目的和意义 (5)1.2 国内外研究现状 (5)1.3 项目研究内容 (6)2 锅炉控制系统总体设计 (8)2.1 燃煤锅炉的组成 (8)2.2 燃煤锅炉的工作过程 (8)2.3 系统功能分析 (9)2.4 控制方案的设计 (10)2.5 控制系统结构 (11)2.6 电路的保护 (12)3 PLC控制系统的硬件设计 (14)3.1 可编程控制器基础 (14)3.1.1 PLC概述 (14)3.1.2 PLC的历史 (14)3.1.3 现今的PLC (16)3.1.4 PLC的设计标准 (17)3.2 可编程控制器的产生和应用 (19)3.2.1 可编程控制器的组成和工作原理 (19)3.2.2 可编程控制器的分类及特点 (21)3.3 组态软件的基础 (22)3.3.1 组态的定义 (22)3.3.2 组态王软件的特点 (22)3.3.3 组态王软件仿真的基本方法 (23)3.4 PLC控制系统设计的基本原则和步骤 (23)3.4.1 PLC控制系统设计的基本原则 (23)3.4.2 PLC控制系统设计的一般步骤 (23)3.4.3 PLC程序设计的一般步骤 (24)3.4.2 PLC控制系统设计的一般步骤 (23)3.4.3 PLC程序设计的一般步骤 (24)3.5 PLC的选型和硬件配置 (26)3.5.1 PLC型号的选择 (26)3.5.2 温度传感器 (26)3.6 系统整体设计方案与电气接线图 (26)3.7 PLC控制器的设计 (27)3.8 控制系统数学模型的建立 (27)4 PLC控制系统的软件设计 (29)4.1 PLC程序设计常用方法 (29)4.2 编程软件FPWIN-GR概述 (29)4.3 梯形图 (29)4.4 文本显示图 (34)参考文献 (36)致谢 (37)1 绪论1.1 课题背景及研究目的和意义燃煤锅炉的应用领域相当广泛，燃煤锅炉的性能优劣决定了产品的质量好坏。
图书分类号：密级：毕业设计(论文)基于PLC的锅炉水位控制系统设计DESIGN OF BOILER WATER LEVEL CONTROL SYSTEM BASED ON PLC学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。
除文中已经注明引用或参考的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品或成果。
对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标注。
本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。
论文作者签名：日期：学位论文版权协议书本人完全了解关于收集、保存、使用学位论文的规定，即：本校学生在学习期间所完成的学位论文的知识产权归所拥有。
有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的纸本复印件和电子文档拷贝，允许论文被查阅和借阅。
可以公布学位论文的全部或部分内容，可以将本学位论文的全部或部分内容提交至各类数据库进行发布和检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。
论文作者签名：导师签名：日期：年月日日期：年月日摘要汽包水位是影响锅炉安全运行的一个重要参数，汽包水位过高或者过低的后果都非常严重，因此对汽包水位必须进行严格控制。
PLC技术的快速发展使得PLC广泛应用于过程控制领域并极大地提高了控制系统性能，PLC已经成为当今自动控制领域不可缺少的重要设备。
本文分析影响汽包水位的各种因素出发，重点分析了锅炉汽包水位的“虚假水位”，提出了锅炉汽包水位控制系统的三冲量控制方案。
按照工程整定的方法进行了PID参数整定，并进行了仿真研究。
根据控制要求和所设计的控制方案进行硬件选型以及系统的硬件设计，利用PLC编程实现控制算法进行系统的软件设计，最终完成PLC在锅炉汽包水位控制系统中应用。
关键词汽包水位；三冲量控制；PLC；PID控制AbstractThe steam drum water level is a very important parameter for the boiler safe operation, both high and low steam drum water level may lead to extremely serious consequence; therefore it must be strictly to be controlled. With the rapid development of PLC technology, it can widely be applied to the process control domain and enhances the performance of control system enormously. PLC has already become the essential important equipment in automatic control domain.Based on the analysis of all kinds of factors which influence steam drum water level, “unreal water level phenomenon”is ana lyzed specially, and three impulses control plan for steam drum water level control system is proposed. PID parameters are regulated by engineering regulation method, and simulation study is done. According to the needs of control, the selection of control requirements hardware and system hardware design as well as system software design are carried out. Finally the application of PLC in boiler steam drum water control system is completed.Keywords Steam drum water level Three impulses control PLC PID control目录摘要 (I)Abstract (II)1 绪论 (1)1.1 目前锅炉汽包水位系统的发展状况 (1)1.2 本设计的主要工作 (2)2 控制方案设计 (4)2.1 虚假水位的形成及对策 (4)2.2 汽包水位的影响因素 (4)2.3 汽包水位的控制方案设计 (7)3 硬件选型...................................................................................................... 错误!未定义书签。
基于PLC的电热锅炉控制系统的设计【摘要】本文以PLC程序控制的高性能电热锅炉为例，来阐明PLC在工业控制领域中发挥的巨大作用。
其硬件系统采用的是SIEMENS公司的的S7-200PLC以及其相应的控制模块，实现电热锅炉系统的控制。
【关键词】PLC;电热锅炉1.概述20世纪60年代末，70年代初出现并得到迅猛发展的可编程程序为工业自动化领域带来了深刻的变革。
以其高可靠性，低价位迅速占领了中低端控制系统的市场。
同时电热锅炉的应用领域非常广泛，它的性能优劣决定了产品的质量好坏。
因此如何利用PLC技术控制锅炉温度成为关键。
通过对电热锅炉的控制，使系统具有响应快、稳定性好、可靠性高，控制精度好等特点，对工业控制很有意义。
2.系统硬件配置及其功能主机采用CPU224，EM231为热电偶输入模块，外接锅炉的入水口和出水口温度信号，TD200是一个低价的文本设定显示单元，当电热管多于六组时，可再增加EM222继电器输出扩展模块。
此系统选用的CPU224集成了14点输入/10点输出，共有24个数字量I/O。
它可连接7个扩展模块，最大扩展至168点数字量I/O点或35路模拟量I/O点。
CPU224有13K字节程序和数据存贮空间，6个独立的30KHz高速计数器，2路独立的20KHz高速脉冲输出，具有PID控制器。
CPU224配有1个RS-485通讯/编程口，具有PPI通讯、MPI通讯和自由方式通讯能力，是具有较强控制能力的小型控制器。
系统的原理框图如图所示。
该系统需要的传感器是将温度转化为电流，且水温最高是100℃，所以选择Pt100铂热电阻传感器，其阻值会随着温度的变化而改变;为了方便接线，CPU224机型采用可插拔整体端子;EM231热电偶模块可用于J、K、E、N、S、T和R型热电偶，用户用模块下方的DIP开关来选择热电偶的类型;TD200键盘共有9个键：5个命令键和4个功能键，用来显示信息，在信息中可以内嵌数据，数据既可以显示，也可以由操作人员进行设置;电加热管是专门将电能转化为热能的电器元件，由于其价格便宜，使用方便，安装方便，无污染，被广泛使用在各种加热场合;水暖供热管道中的热水是靠循环泵循环起来的循环泵的工作原理要将水循环起来所用的泵就叫循环泵;保护程序是必不可少的部分，报警处理，用以防止非法操作所引起的程序混乱。
火电厂锅炉补给水处理控制系统的设计与实现摘要：现如今，随着我国经济的飞速发展，而在火电厂的运行中，水是关键的冷却介质与工作介质，它的优劣会直接影响火电厂的经济效能与安全运行。
设计并使用一个完善的锅炉补给水系统可以使火电厂的安全性更高，获得更多的经济效益。
考虑到我国当前锅炉补给水系统的现状与问题，从现实生活出发，对火电厂锅炉补给水处理控制系统的设计与实践展开研究，从而增强火电厂安全经济的运行能力。
关键词：火电厂;锅炉补给水处理;控制系统;设计与;实现引言在火电厂中，水是重要的工作介质和冷却介质，对火电厂的正常有着极为重要的作用，水质的优劣更直接影响着火电厂的安全运行与经济效能。
其中，锅炉补给水的水质，直接关系着火电厂机组运行的安全指标和经济指标，优化锅炉补给水处理系统能有效的提高火电厂安全运行，获得更大的经济效益。
下面，本文根据我国锅炉补给水处理系统现状和火电厂生产需求，从实践应用出发，就火电厂锅炉补给水处理系统的优化设计进行简要的探讨，帮助同行更好的提高火电厂安全经济运行水平。
1锅炉补给水处理对火电厂安全运行的重要性火电厂热力系统中水的品质是影响电厂设备(锅炉、汽机)安全、经济运行的重要因素之一。
没有经过处理的原水中含有特别多的杂质，这种水如果进入锅炉和汽机循环系统，将会造成严重的危害。
比如在高温、高压和蒸发、浓缩的作用下，部分杂质会从炉水中以固态形式析出并附在受热面上，这种现象称之为结垢。
这些在热力设备受热面水侧金属表面上生成的固态附着物成为水垢。
水垢会对整个热力系统造成极大的危害:(1）水垢的导热性极差。
(2）易造成局部过热，引起爆管事故，影响锅炉安全运行。
(3)水垢能导致垢下金属腐蚀。
(4)降低锅炉出力。
(5)结垢会增加清洗负担和降低锅炉使用寿命。
以上这些危害都会造成严重的生产事故，因此为了保证热力系统安全稳定运行。
必须给补给水进行净化处理。
2火电厂锅炉补给水处理系统设计优化2.1优化选择小容量系统目前，国内火电厂锅炉补给水处理系统出力计算时，在水汽损失率和水量损失方面的取值都有所偏高，这种偏差会造成较大的系统出力裕量。
