加热炉智能控制系统设计初稿 - 副本
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加热炉的温度自动控制系统研究与设计1研究目的目前,自动控制技术已经在生活中的很多方面得到了很好的应用,比如在我们生活中的加热设备就是一个很常见的自动化控制的实际应用,通过研究这一类系统的性能并给出一些切实可行的改进方案,使得系统的性能能进一步完备和优良也就有了很大实际意义。
2研究对象基于前面的设计目的,本次设计通过对已有的加热装置——加热炉的研究来设计和完善这个系统的自动控制性能。
下面是这个系统的原始系统框图:图1 原系统框图3系统的分析和研究 对于上述系统给定的数据计算其系统的开环和闭环传递函数分别是:G (s )=9.97532.5 s^3 + 157.8 s^2 + 52.75 s + 4.5H (s )=9.97532.5 s^3 + 157.8 s^2 + 52.75 s + 31.45由该系统的H(s)可以借助MATLAB 求出其闭环极点分别是:P 1=−4.52,P 2=−0.169+0.265j,P 3=−0.169−0.265j显然,原系统是稳定的,下面再考察系统的稳定特性:由系统的开环传递函数G (s )=9.97532.5 s^3 + 157.8 s^2 + 52.75 s + 4.5画出系统的伯德图如下:图2 原系统的伯德图由伯德图可以得到:ωc=0.2,γ=180°+(−101°)=79°,20lgk g=28dB.由此,对比于一般良好的系统的幅值裕度和相位裕度的要求(γ=40°~60°,20lgk g=6dB~10dB)可知,该系统的幅值裕度和相位裕度都有可以调节的余地。
下面再分析该系统的动态特性。
系统的单位阶跃响应曲线如下:图3 原系统的单位阶跃响应可以方便地由该曲线得出有关的动态参数:t r=5.48s,t p=12.1s,ts=18.7s,δ%= 13.5%,可见,该系统的响应速度很慢,所以其动态性能有很大的改进的余地。
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。
目录摘要 (1)绪论 (2)1 方案设计 (1)1.1设计分析 (1)1.2方案设计 (1)2 元器件选择 (3)2.1单片机 (3)2.28255A简介 (4)2.3温度传感器 (7)2.4A/D转换器 (9)2.5D/A转换器 (10)3 硬件设计 (12)3.1显示器电路 (12)3.2蜂鸣器电路 (14)3.3键盘电路 (15)3.4检测电路 (16)3.5控制电路 (16)4 系统建模 (17)5 控制系统的算法 (19)5.1PID简介 (19)5.2PID控制器的参数整定 (20)6 软件设计 (21)心得体会 (25)参考文献 (26)附录 (27)摘要加热炉是生产企业中的主要耗能设备,尽量提高燃料利用率,是节能降耗需解决的主要问题。
在工业生产中,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。
其中,温度控制也越来越重要。
在工业生产的很多领域中,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。
采用单片机对温度进行控制不仅具有控制方便、简单和灵活性大等优点,而且可以大幅度提高被控温度的技术指标,从而能够大大的提高产品的质量和数量。
利用单片机控制燃烧过程,就是在各种燃烧工况条件下,找到合理的最佳空燃比,使燃烧处于较佳状态,从而提高炉温控制精度,保证以较快的速度达到需要的温度,节约能源,减少氧化烧损。
本论文侧重介绍“单片机温度控制系统”的硬件软件设计及对加热炉的温度压力控制内容。
论文的主要内容包括:采样、滤波、键盘、LED显示系统,温度压力控制系统以及单片机MCS-51的开发和对整个控制过程的控制方法等。
结合单片机的学习运用以及各方面的专业知识的运用,对单片机和所学知识的巩固和实际操作的使用。
关键字:加热炉温度控制单片机PID绪论国外从20世纪70年代,我国从80年代开始对加热炉生产过程进行计算机控制技术的研究。
随着检测设备、仪表、计算机水平的提高,90年代我国轧钢企业配置计算机控制的连续加热炉逐渐增多,并进行了不同程度的控制,由于各自的控制内容和使用情况不同,所得到的效果也不尽相同。
加热炉温度控制系统设计[摘要] 加热炉温度控制系统广泛应用于冶金、化工、机械等各类工业控制中,并且在国民经济中占有举足轻重地地位,本文介绍了一种基于单片机地加热炉温度控制系统.本系统以单片机A T89C51为核心,由温度检测、变送及转换电路、控制电路、显示电路、键盘电路、报警电路等组成.本系统通过热电偶温度传感器对温度进行实时检测、变送并通过A/D转换电路转换为数字信号送给单片机,单片机对温度数据进行数字处理并进行PID运算计算出控制量,来改变固态继电器地导通和关断地时间,从而改变加热功率实现对温度控制.其中键盘电路可以对温度进行预设;显示电路可以显示当前温度,直观易懂,让人一目了然;当炉内温度过高或过低时,将会进行声光报警.该系统硬件成本低,控温精度较高,可靠性好,抗干扰,具有适合企业大规模生产地产品实用性.[关键词] 加热炉; AT89C51; PID控制;温度控制The Design of The Heating Furnace Temperature Control System[Abstract] The heating furnace temperature control system is widely used in metallurgy, chemical industry, machinery and other kinds of industrial control, and has play a decisive role in the national economy status, this paper introduces a kind of furnace temperature control system based on SCM.The AT89C51 microcontroller system as the core, by the temperature detection, transmission and conversion circuit, control circuit, display circuit, keyboard circuit, alarm circuit. The system through the thermocouple temperature sensor for temperature in real-time detection, transmission and conversion through the A/D is converted to a digital signal to the microcontroller, microcontroller for digital processing of temperature data and PID operations to calculate the control quantity, to change the solid state relay turn-on and turn-off time, thus changing the heating power of the temperature control. The keyboard circuit may be preset temperature。
基于PLC控制的加热炉温度控制系统设计概述加热炉是工业生产中常见的设备之一,其主要作用是提供高温环境用于加热物体。
为了确保加热炉的稳定性和安全性,需要设计一个可靠的温度控制系统。
本文将介绍一个基于PLC(可编程逻辑控制器)控制的加热炉温度控制系统设计方案。
系统设计原理在加热炉温度控制系统中,PLC作为核心控制器,通过监测温度传感器的输出信号,根据预设的温度设定值和控制策略,控制加热炉的加热功率,从而实现对加热炉温度的稳定控制。
以下是系统设计的主要步骤:1.硬件设备选择:选择适合的温度传感器和控制元件,如热电偶、温度控制继电器等。
2.PLC选型:根据实际需求,选择合适的PLC型号。
PLC需要具备足够的输入输出点数和计算能力。
3.传感器连接:将温度传感器接入PLC的输入端口,读取实时温度数据。
4.温度控制策略设计:根据加热炉的特性和工艺需求,设计合适的温度控制策略。
常见的控制策略包括比例控制、积分控制和微分控制。
5.控制算法实现:根据温度控制策略,编写PLC程序,在每个采样周期内计算控制算法的输出值。
6.加热功率控制:使用控制继电器或可调功率装置,控制加热炉的加热功率。
7.温度反馈控制:通过监测实际加热炉温度和设定值之间的差异,不断修正加热功率控制,使加热炉温度稳定在设定值附近。
系统硬件设计基于PLC控制的加热炉温度控制系统的硬件设计主要包括以下几个方面:1.温度传感器:常用的温度传感器有热电偶和热敏电阻。
根据加热炉的工艺需求和温度范围,选择适合的温度传感器。
2.PLC:选择适合的PLC型号,根据实际需求确定PLC的输入输出点数和计算能力。
3.控制继电器或可调功率装置:用于控制加热炉的加热功率。
根据加热炉的功率需求和控制方式,选择合适的继电器或可调功率装置。
4.运行指示灯和报警器:用于显示系统的运行状态和报警信息。
PLC程序设计PLC程序是基于PLC的加热炉温度控制系统的关键部分,其主要功能是实现温度控制算法。
加热反应炉PLC控制系统设计一、PLC控制系统设计原理PLC(可编程逻辑控制器)是一种常用的工业自动化控制设备。
它是一种专门用于控制工业过程的全固态电子设备,能够根据输入信号的逻辑关系,进行逻辑运算、定时和计数等,产生相应的输出信号,实现对设备的自动控制。
1.信号输入:将反应炉的各种传感器信号接入PLC,包括温度传感器、压力传感器、流量传感器等,可以实时监测反应炉的工作状态。
2.信号处理:PLC对输入的传感器信号进行处理和运算,得到相应的控制逻辑。
3.控制输出:根据控制逻辑,PLC通过输出模块控制电机、阀门等执行机构,实现对反应炉的控制。
4.监控显示:PLC通过人机界面,将反应炉的实时数据显示出来,包括温度、压力、流量等参数,方便操作员进行监控和调试。
二、PLC控制系统硬件设计PLC控制系统的硬件设计包括PLC选择、输入输出模块的选择和布置等方面。
1.PLC选择:根据反应炉的控制需求和工作环境要求,选择适合的PLC型号和规格。
一般而言,可以选择功能丰富、稳定可靠的PLC产品,并确保可以满足反应炉控制的需求。
2.输入输出模块的选择和布置:根据反应炉的具体控制需求,选择相应的输入输出模块。
例如,需要温度传感器接口模块、压力传感器接口模块、流量传感器接口模块等。
在布置上,应将各个输入输出模块与相应的传感器和执行机构合理连接,进行布线。
3.电源供应:PLC控制系统的正常运行需要稳定可靠的电源供应。
因此,在硬件设计中,需要考虑到电源的选用和设计,确保PLC系统能够正常供电。
4.信号线路的防护:加热反应炉通常在恶劣的工作环境中,存在较高的温度、湿度和噪声等因素。
为了确保PLC控制系统的稳定性和可靠性,需要对控制信号线路进行合理的防护设计,如使用屏蔽线缆、接地措施等。
三、PLC控制系统软件设计PLC控制系统的软件设计包括PLC编程和人机界面设计。
1.PLC编程:根据反应炉的控制需求,使用相应的编程语言进行PLC程序的编写。
工业加热炉控制设计报告一、引言工业加热炉是工业生产过程中常用的设备,用于加热各种材料以达到所需的温度。
为了确保加热过程的稳定性和安全性,必须设计一种可靠的加热炉控制系统。
本报告将介绍一种基于PID控制的工业加热炉控制系统设计方案。
二、系统结构本系统由加热炉、温度传感器、PID控制器和执行器组成。
温度传感器负责实时采集加热炉内的温度数据,PID控制器通过将采集到的数据与设定温度进行比较,计算出控制误差,然后根据误差值调节执行器的输出,控制加热炉的加热功率。
三、PID控制器设计PID控制器是工业控制系统中常用的一种控制方式,其由比例控制、积分控制和微分控制三个部分组成。
比例控制通过调整比例系数来控制系统的输出,积分控制通过累加误差来减小误差,微分控制通过对误差的变化率进行控制以提高系统的响应速度和稳定性。
在工业加热炉的控制中,PID控制器可以通过调整其参数来达到所需的温度控制精度和稳定性。
具体的控制参数设计需要根据加热炉的特性和使用要求进行调整和优化。
四、执行器设计执行器是由PID控制器控制的装置,用于调节加热炉的加热功率。
常见的执行器有电磁阀、电机等。
在设计执行器时,需要考虑加热炉的功率范围、控制精度和响应速度等因素,选择适合的执行器。
五、系统调试与优化在实际应用中,需要对加热炉控制系统进行调试和优化,以确保其稳定性和可靠性。
具体的调试步骤包括:检查温度传感器的安装位置和信号传输线路;校准PID控制器的参数,使其符合实际要求;优化执行器的控制响应速度和精度。
六、结论基于PID控制的工业加热炉控制系统设计方案能够实现对加热炉温度的精确控制和稳定性,可以满足工业生产对温度控制的要求。
在实际应用中,需要根据具体的加热炉特性和要求进行调试和优化,以确保系统的稳定性和可靠性。
PLC电热锅炉供热控制系统设计一、引言随着社会的不断发展,人们对于供热系统的要求也越来越高。
为了提高供热系统的自动化程度和安全性,PLC(可编程逻辑控制器)技术得到了广泛应用。
本文将针对PLC电热锅炉供热控制系统的设计进行详细讨论,以确保系统运行稳定、安全。
二、PLC电热锅炉供热控制系统设计方案1. 系统架构设计PLC电热锅炉供热控制系统主要由PLC控制器、传感器、执行器等组成。
其中,PLC控制器作为系统的大脑,负责对各个执行器的控制和监测工作。
传感器用于采集环境温度、水箱水位等信息,反馈给PLC控制器,从而实现对系统的自动控制。
2. 系统功能设计(1)温度控制功能:通过传感器实时监测环境温度,当环境温度低于设定值时,PLC控制器将启动电热锅炉,加热水箱中的水,直到温度达到设定值为止。
(2)水位控制功能:传感器监测水箱水位,当水位低于设定值时,PLC将启动给水泵进行给水,保证水箱水位在合适范围内。
(3)故障诊断功能:系统内置故障诊断模块,通过监测系统各部件的运行状态,及时发现故障并进行报警提示,保证系统安全稳定运行。
3. 系统性能设计(1)稳定性:系统采用双PLC热备份设计,确保系统在一台PLC故障时可以自动切换到备用PLC,保证系统的连续运行。
(2)可靠性:系统采用高品质的传感器和执行器,具有较高的抗干扰能力和稳定性,从而确保系统的可靠性。
4. 系统通信设计系统采用以太网通信方式,PLC控制器通过以太网与上位机连接,实现对系统的远程监控和控制。
上位机可以实时监测系统运行状态、温度水位等信息,方便操作人员进行远程管理。
三、系统实施与调试1. 硬件安装:安装PLC控制器、传感器、执行器等硬件设备,确保设备安装位置合理,连接正确。
2. 软件编程:编写PLC控制程序,包括温度控制、水位控制、故障诊断等功能模块。
3. 系统调试:进行系统联调和调试,检验系统各部件是否正常工作,确保系统实现预期功能。
四、系统运行维护1. 定期检查:定期检查系统各部件的运行状态,及时更换老化部件,保持系统的正常运行。
(发布日期:-6-10)电加热炉随着科学技术旳发展和工业生产水平旳提高,已经在冶金、化工、机械等各类工业控制中得到了广泛应用,并且在国民经济中占有举足轻重旳地位。
对于这样一种具有非线性、大滞后、大惯性、时变性、升温单向性等特点旳控制对象,很难用数学措施建立精确旳数学模型,因此用老式旳控制理论和措施很难达到好旳控制效果。
单片机以其高可靠性、高性能价格比、控制以便简朴和灵活性大等长处,在工业控制系统、智能化仪器仪表等诸多领域得到广泛应用。
采用单片机进行炉温控制,可以提高控制质量和自动化水平。
1 前言在人类旳生活环境中,温度扮演着极其重要旳角色。
温度是工业生产中常用旳工艺参数之一,任何物理变化和化学反映过程都与温度密切有关,因此温度控制是生产自动化旳重要任务。
对于不同生产状况和工艺规定下旳温度控制,所采用旳加热方式,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,工业发展对与否能掌握温度有着绝对旳联系。
在冶金、钢铁、石化、水泥、玻璃、医药等等行业,可以说几乎80%旳工业部门都不得不考虑着温度旳因素。
在现代化旳工业生产中,电流、电压、温度、压力、流量、流速和开关量都是常用旳重要被控参数。
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、热解决炉、反映炉和锅炉中旳温度进行检测和控制。
从市场角度看[1],如果国内旳大中型公司将温度控制系统引入生产,可以减少消耗,控制成本,从而提高生产效率。
嵌入式温度控制系统符合国家提出旳“节能减排”旳要求,符合国家经济发展政策,具有十分广阔旳市场前景。
现今,应用比较成熟旳如电力脱硫设备中,主控制器在主蒸汽温度控制系统中旳应用,已经达到了世界迈进水平。
如今,在微电子行业中。
温度控制系统也越来越重要,如单晶炉、神经网络系统旳控制。
因此。
温度控制系统经济前景非常广泛,国内旳高新精尖行业研究其应用旳意义更是更加重大。
课程设计(论文)题目:加热炉自动送料控制系统设计名称:机电传动控制班级学号:0901014102学生姓名:沈鸿姣指导教师:李岩2011年12月24日目录前言 (2)课程设计的任务和要求 (3)课程设计的任务 (3)设计内容: (3)设计要求: (3)课程设计的基本要求 (3)控制要求 (3)总体设计 (5)PLC选型: (5)PLC端子接线 (6)PLC程序设计 (7)设计思想 (7)PLC顺序功能图 (8)PLC梯形图 (10)程序调试说明 (17)结束语 (18)参考文献 (19)前言加热炉自动控制(automatic control of reheating furnace)对加热炉的出口温度、燃烧过程、联锁保护等进行的自动控制.早期加热炉的自动控制仅限控制出口温度,方法是调节燃料进口的流量.现代化大型加热炉自动控制的目标是进一步提高加热炉燃烧效率,减少热量损失.为了保证安全生产,在生产线中增加了安全联锁保护系统.这种控制的主要目的是在工艺允许的条件下尽量降低过剩空气量,保证加热炉高效率燃烧.简单的控制方案是通过测量烟道气中的含氧量,组成含氧量控制系统,或设计燃料量和空气量比值调节系统,再利用含氧量信号修正比值系数.含氧量控制系统能否正常运行的关键在于检测仪表和执行机构两部分.现代工业中都趋向于用氧化锆测氧技术检测烟道气中的含氧量.应用时需要注意测量点的选择、参比气体流量和锆管温度控制等问题.加热炉燃烧控制系统中的执行机构特性往往都较差,影响系统的稳定性.一般通过引入阻尼滞后或增加非线性环节来改善控制品质.在加热炉燃烧过程中,若工艺介质流量过低或中断烧嘴火焰熄灭和燃料管道压力过低,都会导致回火事故,而当燃料管道压力过高时又会造成脱火事故.为了防止事故,设计了联锁保护系统防止回火和温度压力选择性控制系统防止脱火.联锁保护系统由压力调节器、温度调节器、流量变送器、火焰检测器、低选器等部分组成.当燃料管道压力高于规定的极限时,压力调节系统通过低选器取代正常工作的温度调节系统,此时出料温度无控制,自行浮动.压力调节系统投入运行保证燃料管道压力不超过规定上限.当管道压力恢复正常时,温度调节系统通过低选器投入正常运行,出料温度重新受到控制.当进料流量和燃料流量低于允许下限或火焰熄灭时,便会发出双位信号,控制电磁阀切断燃料气供给量以防回火.随着节能技术不断发展,加热炉节能控制系统正日趋完善.以燃烧过程数学模型为依据建立的最佳燃烧过程计算机控制方案已进入实用阶段.例如,按燃烧过程稳态数学模型组成的微机控制系统已开始在炼油厂成功使用.有时利用计算机实现约束控制,使加热炉经常维持在约束条件边界附近工作,以保证最佳燃烧.随着建立燃烧模型工作的进展和计算机技术的应用,加热炉燃烧过程控制系统将得到进一步的完善.课程设计的任务和要求课程设计的任务设计内容: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.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)设计说明书课程设计的基本要求控制要求启动——装料台取料——装料1#炉——夹钳冷却——装料台取料——装料2#炉——台车退到1#炉(1#炉加热完毕)——1#炉出料——卸料台卸料——夹钳冷却——装料台取料——装料1#炉——台车前进到2#炉(2#炉加热完毕)——2#炉出料——卸料台卸料图1.1 送料系统示意图总体设计PLC选型:西门子公司的SIMATIC S7-200系列属于小型PLC,即可用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,我们使用的是28个输入、8个输出共36个数字量的I\O点的CPU,选用S7-200CPU226.1、本机的数字输入:32路数字量输入2、本机的数字输出:16路数字量输出3、最大的数字量I\O:2564、最大的模拟量I\O:32AI\32AO5、扩展模块数量:7个模块6、内部存储器位:256位7、定时器总数:256定时器8、计数器总数:256计数器PLC端子接线I0.0I0.1I0.2I0.3I0.4I0.5I0.6I1.0I1.1I1.2I1.3I1.4I1.5I1.6I1.7I3.0I3.1I3.2I3.3I3.4I3.5I3.6I3.7I2.0I2.1I2.2I2.3I2.41M2M3ML+DC24V原点限位卸料台限位1#炉限位2#炉限位冷却槽左限位冷却槽右限位夹钳冷却下限位取料台上限位取料台下限位卸料台上限位卸料台下限位1#炉上限位1#炉下限位2#炉上限位2#炉下限位夹紧松开上升下降左行右行冷却槽左行冷却槽右行回原点单周期连续启动停止L1NI0.02L1LQ0.0Q0.7Q0.1Q0.2Q0.3Q0.4Q0.6Q0.5紧急停车KM负载电源KM夹紧松开上升下降左行右行冷却槽左行冷却槽右行PLC程序设计设计思想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的系统功能分析,即通过分析系统功能,提出PLC控制系统的结构形式、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、深入了解和分析被控对象的工艺条件和被控要求,如控制的基本方式、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的输入输出的信号点数等,选择合适类型的PLC.3、根据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,画出系统的工作循环图表.5、根据系统工作循环图表设计出梯形图.PLC顺序功能图回原点顺序功能图M9.0M9.1I2.0*I2.3R Q0.3Q0.2R Q0.5Q0.4I1.0+I1.2+I1.4+I1.6I0.O复位下降复位右行左行上升原点限位M0.0M0.1M0.2M0.3M0.4M0.5M0.6M0.7M1.0M1.1M1.2M1.3M1.4M1.5M1.6M1.7M2.0M2.1M2.2M2.3M2.4M2.5M2.6M2.7M3.0M3.1M3.2M3.3M3.4M3.5M3.6M3.7M4.0M4.1M4.2M4.3M4.4M4.5M4.6M4.7M5.0M5.1M5.2M5.3M5.4M5.5M5.6M5.7M6.0SM0.1Q0.3Q0.0T37Q0.2Q0.5Q0.3Q0.1T38Q0.2Q0.4Q0.7Q0.3T39Q0.2Q0.6Q0.3Q0.0T40Q0.2Q0.5Q0.3Q0.1T41Q0.2Q0.4Q0.3Q0.0T42Q0.2Q0.4Q0.3Q0.1T43Q0.2Q0.4Q0.7Q0.3T44Q0.2Q0.6Q0.3Q0.0T45Q0.2Q0.5Q0.3T46Q0.1Q0.2Q0.5Q0.3Q0.0T47Q0.2Q0.4Q0.3Q0.1T48Q0.2Q0.4下降夹紧上升右行下降启动取料松开上升1#炉装料左行冷却槽右行夹钳下降冷却上升冷却槽左行下降夹紧上升右行下降松开上升左行下降夹紧上升左行下降松开上升左行冷却槽右行夹钳下降冷却上升冷却槽左行下降夹紧上升右行下降松开上升右行下降夹紧上升左行下降松开上升左行夹钳冷却取料2#炉装料1#炉取料卸料夹钳冷却取料台取料1#炉装料2#炉装料卸料I2.3*I3.3I1.1*I3.0T37*I3.2I1.0*I3.5I0.2*I3.3I1.5*I3.1T38*I3.2I1.4*I3.4I0.0*I3.7I0.5*I3.3T39*I3.2I1.0*I3.6I0.4*I3.3I1.1*I3.0T40*I3.2I1.0*I3.5I0.3*I3.3I1.7*I3.1T41*I3.2I1.6*I3.4I0.2*I3.3I1.5*I3.0T42*I3.2I1.4*I3.4I0.1*I3.3I1.3*I3.1T43*I3.2I1.2*I3.4I0.0*I3.7I0.5*I3.3I0.6*I3.2*T44I1.0*I3.6I0.4*I3.3I1.1*I3.0T45*I3.2I1.0*I3.5I0.2*I3.3I1.5*I3.1T46*I3.2I1.4*I3.5I0.3*I3.3I1.7*I3.0T47*I3.2I1.6*I3.4I0.1*I3.3I1.3*I3.3T48*I3.2I1.2*I3.4I0.0单周期I2.1I2.2连续PLC 梯形图( )( )Q0.31( R )Q0.2I2.0I2.3M7.1M7.0M7.0下降上升( )M7.0M7.0I1.0I0.0I1.2I1.4I1.6( )Q0.4( R )1Q0.5右行左行( R )1M7.1( R )Q0.11松开M7.1I0.4( )M0.0M0.1SM0.1M6.0I0.0I2.1M0.0启动M0.0I2.3I3.3M0.2( )M0.1M6.0I0.0I2.2M0.1( )M0.2IN TONPT 100msT37M0.1I1.1I3.0M0.3M0.1( )M0.3M0.2T37I3.2M0.4M0.2( )M0.4M0.3I1.0I3.5M0.5M0.3( )M0.5M0.4I0.2I3.3M0.6M0.4200下降右行上升夹紧下降取料1#炉装料I3.2( )M0.6M0.5I1.5I3.1M0.3M0.6IN TONPT 100msT38200( )M0.7T38I3.2M1.0M0.6( )M1.0I1.4I3.4M1.1M0.7M1.0( )M1.1I0.0I3.7M1.2M1.0M1.1T38( )M1.2M1.1I0.5I3.3M1.3M1.2IN TONPT 100msT39300( )M1.3M1.2I0.6T39M1.4M1.3( )M1.4M1.3I1.0I3.6M1.5M1.4( )M1.5M1.4I0.4I3.3M1.6M1.5( )M1.6M1.5I1.1I3.0M1.7M1.6IN TONPT 100msT40100( )M1.7M1.6T40I3.2M2.0M1.7( )M2.0M1.7I1.0I3.5M2.1M2.0右行上升夹紧下降取料冷却槽左行上升夹钳下降冷却冷却槽右行夹钳冷却左行上升松开( )M2.1M2.0I0.3I3.3M2.2M2.1( )M2.2M2.1I1.7I3.1M2.3M2.2IN TONPT 100msT41200( )M2.3M2.2T41I3.2M2.4M2.3( )M2.4M2.3I1.6I3.4M2.5M2.4( )M2.5M2.4I0.2I3.3M2.6M2.5( )M2.6M2.5I1.5I3.0M2.7M2.6IN TONPT 100msT42200( )M2.7M2.6T42I3.2M3.0M2.7( )M3.0M2.7I1.4I3.14M3.1M3.0( )M3.1M3.0I0.1I33M3.2M3.1( )M3.2M3.1I1.3I2.1M3.3M3.2IN TONPT 100msT43200( )M3.3M3.2T43I3.2M3.4M3.3上升松开下降卸料左行上升夹紧下降1#炉取料左行上升松开下降2#炉装料( )M3.4M3.3I1.2I3.4M3.5M3.4( )M3.5M3.4I0.0I3.7M3.6M3.5( )M3.6M3.5I0.5I3.3M3.7M3.6IN TONPT 100msT44300( )M3.7M3.6I0.6T44M4.0M3.7I3.2( )M4.0M3.7I1.0I3.6M4.1M4.0( )M4.1M4.0I0.4I3.3M4.2M4.1( )M4.24.1I1.1I3.0M4.3M4.2IN TONPT 100msT45200( )M4.3M4.2T45I3.2M4.4M4.3( )M4.4M4.3I1.0I3.5M4.5M4.4( )M4.5M4.4I0.2I3.3M4.6M4.5( )M4.6M4.5I1.5I3.1M4.7M4.6IN TONPT 100msT46200( )M4.7M4.6T46I3.2M5.0M4.7上升松开下降右行1#炉装料上升夹紧下降取料台取料冷却槽左行上升夹钳下降冷却冷却槽右行夹钳冷却左行( )M5.0M4.7I1.4I3.5M5.1M5.0( )M5.1M5.0I0.3I3.3M5.2M5.1( )M5.2M5.1I1.7I3.0M5.3M5.2IN TONPT 100msT47200( )M5.3M5.2T47I3.2M5.4M5.3( )M5.4M5.3I1.6I3.4M5.5M5.4( )M5.5M5.4I0.1I3.3M5.6M5.5( )M5.6M5.5I1.3I3.1M5.7M5.6IN TONPT 100msT48200( )M5.7M5.6T48I3.2M6.0M5.7( )M6.0M5.7I1.2I3.4M0.3M6.0M0.2M1.6M2.6M4.2M5.2( )Q0.0左行上升松开下降左行上升夹紧下降右行2#炉取料卸料M0.6 M2.2 M3.2 M4.6 M5.6 M7.1( )Q0.1 ( ) Q0.2( )Q0.3M0.3M0.7M1.3M1.7M2.3M2.7M3.3 M3.7M4.3M4.7M5.3M5.7M7.0M0.1M0.5M1.2M2.1M1.5M2.5M3.1M3.6M4.1M4.5M5.1M5.5M7.0( )Q0.6M3.5( )Q0.5( )Q0.4M1.0M2.4M3.0M3.4M5.4M6.0M6.0M0.4M2.0M5.0M7.1M1.4M4.0M1.1( )Q0.7程序调试说明在程序调试过程中,最开始遇到的问题是发现定时器不开始定时,经过询问同学才知道,原来不止是线圈不能重复,定时器也不能重复使用,否则就会不开始工作.在运行过程中,PLC上电后,SM0.1得电,然后根据梯形图,逐个按下限位开关和动作按钮,对应的线圈会得电,输出的对应的Q会亮,表示这步运行正常.在这次运行中,基本实现了课程设计指导书上的要求,即回原点、单周期以及连续的运行要求.结束语经过一周的课设,使我对PLC的使用有了进一步的了解.我本来对一些PLC 的梯形图的编写不太熟练,对题目分析的不太准确,但我在老师和同学的帮助下,让我不断地学习、改进、进步,完成了这次课设.虽然其中仍有不足之处,但这让我了解到,人就是在不断实践中进步的.这次课设锻炼了我们的动手和动脑能力,使我对PLC这门课有了进一步的认识,更加激发了我的学习兴趣.相信只要这样学下去,总有成功的一天.参考文献【1】陈白宁、段智敏.刘文波.机电传动控制【M】 .沈阳:东北大学出版社。
齐齐哈尔大学毕业设计(论文) 齐 齐 哈 尔 大 学 毕业设计论文
题 目 加热炉智能控制系统 学 院 通信与电子信息工程 专业班级 电子xxx 学生姓名 xxx 指导教师 xxx 成 绩
年 月 日齐齐哈尔大学毕业设计(论文) I 摘 要 随着国民经济的发展,人们对生活质量的要求越来越高,各种电子产品开始进入人们的生活并成为人们生活不可或缺的一部分,因此对电子产品的自动化控制的要求也越来越高,本设计正是选用了其中具有代表性的电加热炉作为研究对象。 本设计以单片机为核心对电加热炉的温度进行监测和控制,采用单片机来对他们控制不仅具有控制方便,简单和灵活性大等优点,而且可以大幅度提高被控温度的技术指标,从而能够大大的提高产品的质量和数量。 为了实现高精度的温度控制,本单片机系统采用PID算法控制,通过控制双向可控硅改变电炉和电源的接通、断开,从而用改变加热时间的方法来实现对温度的控制。本系统由按键显示和温度采样控制以及上下限报警几个模块组成,通过模块间的通信完成温度设定、实际温度和测量温度的显示等功能。 本文对系统的硬件、选型、软件中流程控制的实现均有较为详细的阐述,对使用的编程软件也有描述,对于本系统的控制特点也进行总结说明,比较详尽地叙述了整个系统的相关事宜。
关键词:单片机;PID算法;温度控制;自动化控制;双向可控硅齐齐哈尔大学毕业设计(论文)
II Abstract Along with the development of national economy, the people to the requirements of the quality of the life more and more high, all kinds of electronic products began to enter into the people's life and become an integral part of life, so the requirements of electronic products of automation control also become more and more high, this design is just choose the electric heating which one is representative as the research object. This design with the single chip processor as the core to monitoring and control electric heating temperature, Using the monolithic control has not only to control convenient, simple and flexible and other advantages, and can greatly increase the specifications of temperature, which can greatly improve the quality and quantity of products. In order to realize high precision temperature control, the SCM system adopts PID control algorithm, through controlling the on and off of the Bidirectional controllable silicon and the method of changing the heating time to achieve the control of the temperature. The system is composed of button display and temperature sampling control and upper alarm several modules, through the communications of the module to realize temperature set, and the display function of the actual temperature and measuring temperature. This article is detailed in hardware, selection, software process control realization of the system, and also describes the programming software , control characteristic and also summarizes that more exhaustive account of the system related issues.
Key words:Microcontroller;Temperature control;PID algorithm Automatic control;TRIAC 齐齐哈尔大学毕业设计(论文)
IV 目 录 摘 要 ......................................................................................................................................... I ABSTRACT .............................................................................................................................. II
第1章 绪论 ...................................................................................................... 错误!未定义书签。 1.1 课题背景及国内外研究概况 ............................................ 1 1.2 自动控制理论及其发展 ................................................ 1 1.3 课题的建立以及本文完成的主要工作 .................................... 2 第2章 总体方案设计 ...................................................... 3 2.1 总体方案的确定 ...................................................... 3 2.2 系统组成 ............................................................ 5 2.3 系统总体设计步骤 .................................................... 5 第3章 单片机技术 ........................................................ 7 3.1 AT89C52简介 ......................................................... 7 3.1.1 单片机的引脚介绍 ................................................ 7 3.1.2 单片机的存储结构 ................................................ 9 3.3 小结 ............................................................... 10 第4章 系统硬件设计 ..................................................... 11 4.1 功能模块 ........................................................... 11 4.1.1 单片机控制模块 ................................................. 11 4.1.2 温度传感器 ..................................................... 11 4.1.3 电源电路 ....................................................... 13 4.1.4 显示模块 ....................................................... 13 4.1.5 加热控制电路 ................................................... 14 4.2 总体方案的实现和元器件清单 ......................................... 15 4.2.1系统的整体设计 .................................................. 15 4.2.2元器件清单 ...................................................... 16 4.3 小结 ............................................................... 17 第5章 系统软件设计和PID算法 ........................................... 18 5.1 子程序设定 ......................................................... 18