基于西门子S-300PLC锅炉恒温控制系统-开题报告.doc

1、 毕业论文(设计)开题报告 题 目： 基于西门子S-300PLC锅炉恒温控制系统 姓 名： 学 院： 专 业： 班 级： 学 号： 指导教师： 年 3 月 16 日一、选题依据研究目的：在工业生产过程中，为了提高生产效率，解放劳动力，以及调高产品的精度、合格率等，必须对生产过程中的温度，压力，液位，电机转速等过程变量进行实时监测和控制，使其能够在符合要求的范围内小幅度波动，同时实现过程控制的自动运行。这在很大程度上基于自动化控制器，西门子公司作为全球领先的自动化控制系统集成商，一直以其先进的自动化技术与产品向用户提供可靠地自动化解决方案。在工业生产中锅炉常常被作为被控对象，电热锅炉的应用领域日

2、益广泛，在众多的领域里，电热锅炉的性能决定了产品的质量的优劣，在锅炉恒温控制系统里常把出口水温做为被控参数，以PLC作为控制器，采用PID算法，运用利于理解的PLC梯形图编程语言进行编程，实现锅炉温度的自动控制。研究意义：电热锅炉将电能转化为热能，把水加热至有压力的热水或燕汽的一 种热力设备.它无需炉膛、烟道和烟囱，减少了设备的体积，同时还具有无污染，无噪声，安装使用方便，易于实现自动化，热效率高达98%以上运行安全可靠等优点。随着人们环境保护意识的增强， 电热锅炉作为一种绿色环保产品，越来越多的受到人们的青睐，许多国家自20世纪70年代末期到80年代初期， 开始研制开发电热锅炉的控制技术，到

3、目前为止技术水平已经比较成熟。 基于PLC 的自动控制产品随着技术的日益成熟越来越多的受到社会的追捧，它同时与上位机组态软件的组合使用，使得人机交流更加方便,通过生动的动画可以逼真的再现工控现场的工作状况和过程，观察控制系统的有关参数，使得办公的自动化以及智能化成为可能，通过设计此项目，不仅能够加深对自动控制技术的深入了解，而且能够为将来设计更复杂的系统提供帮助。二、文献综述内容锅炉恒温控制系统大体可以分为四个部分；第一部分是：锅炉的管路系统，包括夹套锅炉、管道、磁力泵、电磁阀、智能流量调节阀，流量、液位、温度、压力传感器等【1】，实现了锅炉恒温控制系统的最基本组成部分。第二部分：PCS-F现

4、场总线过程控制实验装置，它实现了西门子PLC与模拟量输入模块、模拟量输出模块、数字量输出模块、DP/PA耦合器、变频器之间的连接【2】，以及各个模块与智能仪器仪表之间的连接【3】，它为下一步的程序设计做好准备。首先由水泵、变频器、压力传感器组成恒压供水系统，再由两个手动调节阀控制两个支路分别给锅炉的夹套和内胆供水【10】，由热电阻、温度变送器、SIEMENS S7-300 PLC、接触器、加热管组成温度控制系统【8】。第三部分：由于PLC具有通用性强、使用方便、可靠性高、抗干扰能力强、编程简单等特点【4】，在工业自动化控制特别是顺序控制中的地位，在可预见的将来，是无法取代的。SIMATIC M

5、ANAGER编程软件运用计算机编程【5】、PLC编程、控制算法设计【10】、过程控制、工业现场总线技术【6】，能够达到工业要求范围内温度、压力、流量、液位等参数的控制。第四部分：基于WinCC集生产自动化和过程自动化于一体12，实现了相互之间的有机整合，在大量应用和各种工业领域的应用实例中也已证明，包括：造纸与印刷行业、汽车制造工业、化工行业、塑料和橡胶行业、钢铁行业、机械加工行业、食品、饮料行业、水处理和污水净化领域【11】。利用WinCC构建上位机组态，制作上位机人机界面，进行上位机与PLC的通信，进行液位、流量及温度等参数的控制【12】。主要参考文献：1 刘美俊 . 西门子S7-300/

6、400PLC应用案例解析. 北京：电子工业出版社 20092 陈章平 . 西门子S7-300/400PLC控制系统设计与应用 .北京：清华大学出版社 20093 刘增辉，赖英旭，赵伟. 西门子S7-300PLC应用技术. 北京：机械工业出版社 20114 刘华波，何文雪等.西门子S7-300/400PLC编程与应用. 北京：机械工业出版社20105 方俊山 锅炉控制系统期刊论文-工业控制计算机 2003(5)6 崔坚.西门子工业网络通讯指南（上）M. 北京：机械工业出版社 20057 刘华波.组态软件wincc及其应用M. 北京：机械工业出版社 20098 许志军. 工业控制组态软件及应用M.

7、 北京：机械工业出版社 20039 柴瑞娟,陈海霞. 西门子PLC编程技术及工程应用.机械工业出版社,200610 方俊山 锅炉控制系统期刊论文-工业控制计算机 2003(5)11 St reet M Q1 The microelect ronics and computer systems laboratory J 1Microelect ronics Journal , 1993.12 Yuan N ,Yeo T S ,Nie X C ,Li L W,et al . Analysis of Sca -ttering f rom Composite Conducting and Dielec

8、t ric Target susing the Precorrected - FFT AlgorithmJ . Elect romagn.Wave and Appl. ,2003 .三、研究方案研究内容： 1. 掌握夹套锅炉水温控制系统的运行机制。2 .掌握模拟量采集与输出方法，以及各种模拟量的控制技术。3 .应用PID算法实现自动控制。研究目标： 1 . 硬件组态的方法 2 .掌握西门子S7-300基本编程语言 3 .学会组态上位机监控画面。 研究方法： 1 .首先为编程做好准备，积极学习有关软硬件的资料及相关文献。 2 .制定可靠性的方案，并进行初步验证。 3 .努力优化控制，使得控制系统运行可靠。四、进程计划3月10日3月18日：明确设计任务，按照毕业设计任务书的要求查找、学习相关的中英文技术资料。3月19日3月31日：制定初步设计方案，并验证设计的可行性与可靠性。4月01日4月18日：完成设计方案，硬件仿真与调试，逐步使设计趋于完美。4月19日5月20日：设计完成所有方案要求，准备进行第一次毕业答辩。 5月21日6月13日：整理材料，撰写毕业论文，并为毕业答辩做好准备。五、导师评语 指导教师签字： 年 月 日