电加热炉炉温控制系统设计.doc

摘要:本论文设计了电加热炉的炉温控制系统，本设计分析了控制系统的主要工作原理，主要使用了PID的算法，对PID参数进行了整定和仿真，仿真的时候用到了simulink。然后是设计了硬件系统，对系统中用到的各个元器件的选型比较和接口问题进行了研究，接着是设计了系统的主电路图和PLC端口的连接图。然后是对系统的软件的分析，先画出系统的流程图，接着采用V4.0 STEP 7 Micro/WIN软件对整个系统进行了编程。最后通过组态王设计了一个人机界面。

关键词  电加热炉；PID算法；PLC

目录

摘要

Abstract

1 绪论-1

1.1 系统设计背景和意义-1

1.2 电加热炉温度控制系统的发展状况-1

1.3 本文研究内容-2

2 控制系统的分析-3

2.1系统工作原理-3

2.2 控制原理-3

2.2.1 PID的控制原理-3

2.2.2 闭环系统的原理-5

2.2.3 PID控制器的选取-5

2.3 PID参数的整定-6

2.4 simulink仿真-11

2.5 系统的结构框图-12

3 硬件设计-13

3.1 系统控制要求和设计思路-13

3.2 控制器的设计-13

3.2.1 PLC控制的基本原则-13

3.2.2  PLC控制系统设计的一般步骤-14

3.3 温度传感器-15

3.3.1温度传感器热电偶的概述-16

3.3.2 温度传感器热电偶的选型-16

3.4 固态继电器-17

3.4.1 固态继电器的原理分析-17

3.4.2 固态继电器的优缺点-18

3.4.3 固态继电器的选型-18

3.5 系统的主电路图-19

3.6 加热炉炉温控制系统电路图-20

3.7 PLC硬件连接图-21

3.8 I/O端口分配-22

3.9 硬件的接口连接-22

4 软件设计-23

4.1 PLC程序的设计方法-23

4.2 流程图-24

4.3 梯形图程序设计-25

5 人机界面的设计-32

5.1 组态王的概述-32

5.2 人机界面的设计-32

结论-38

致谢-39

参考文献-40

附录-41