导热油温度控制系统设计

PLC技术及应用 课程设计（论文）

题目： 导热油温度控制系统设计

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摘 要

本系统是基于PLC S7-200控制的导热油温度控制系统。

根据测温范围，选择热电偶温度传感器检测导热油温度，经温度信号经过扩展模块EM235传送到CPU224进行分析处理，由于热电偶输出的是微弱的电压信号，所以要经过放大器件和电压/电流转换器件,将信号放大并转换成电流信号才可传送到扩展模块。运用PID运算，实现对电动执行阀开度的控制。当导热油的温度过低时，阀门开度增大，蒸汽流量增大，温度升高。同时将法兰式V锥流量传感器FFM61S传送的流量值进行三位LED循环显示。

关键词：PID；热电偶；S7-200；

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目 录

第1章 绪论 .......................................................................................... 1 第2章 课程设计的方案 ..................................................................... 2

2.1 系统分析 ........................................................................................................ 2 2.2 PLC选型 ........................................................................................................ 2 2.3 扩展模块的选择 ............................................................................................ 3 2.4 流量传感器的选择 ........................................................................................ 3 2.5 调节阀的选择 ................................................................................................ 3 2.6 PID算法 ......................................................................................................... 4

第3章 硬件设计 ................................................................................. 5

3.1 外部接线图 .................................................................................................... 5 3.2 I/O分配 .......................................................................................................... 5

第4章 软件设计 ................................................................................. 6

4.1 初次上电 ........................................................................................................ 6 4.2 子程序 ............................................................................................................ 7 4.3 中断程序，PID的计算 ................................................................................ 8

第5章 系统测试与分析 ................................... 错误！未定义书签。 第6章 课程设计总结 ....................................................................... 11 参考文献 ............................................................................................. 12

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第1章 绪论

人类社会已经进入了工业高度发达的时代，现在我们对各种工业产品的要求已经从原来的量向质转变，对各种工业产品的要求越来越高，因此，对各种生产设备及过程控制的要求也越来越严格，对各种工业生产环境的要求也越来越高。温度是工业生产中常见的工艺参数之一，任何物理变化和化学反应过程都与温度密切相关。在科学研究和生产实践的诸多领域中, 温度控制占有着极为重要的地位, 特别是在冶金、化工、建材、食品、机械、石油等工业中，具有举足轻重的作用。对于不同生产情况和工艺要求下的温度控制，所采用的加热方式，燃料，控制方案 也有所不同。例如冶金、机械、食品、化工等各类工业生产中广泛使用的各种加热炉、热处理炉、反应炉等；燃料有煤气、天然气、油、电等。温度控制系统的工艺过程复杂多变，具有不确定性，因此对系统要求更为先进的控制技术和控制理论。

可编程控制器（PLC）可编程控制器是一种工业控制计算机，是继承计算机、自动控制技术和通信技术为一体的新型自动装置。它具有抗干扰能力强，价格便宜， 可靠性强，编程简单，易学易用等特点，在工业领域中深受工程操作人员的喜欢，因此PLC已在工业控制的各个领域中被广泛地使用。

目前在控制领域中，虽然逐步采用了电子计算机这个先进技术工具，特别是石油化工企业普遍采用了分散控制系统（DCS）。但就其控制策略而言，占统治地位的仍然是常规的PID控制。PID结构简单、稳定性好、工作可靠、使用中不必弄清系统的数学模型。PID的使用已经有60多年了，有人称赞它是控制领 域的常青树。

本文导热油温度控制过程，在PID调节方法中，采用西门子S7-200 PLC，实现了导热油温度精确控制的效果。

在工业生产过程当中，常常需要用闭环控制方法来控制温度、压力、流量和液位连续变化的量。PID调节是经典控制理论中最典型的用于闭环控制系统的调节方法。

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