基于PLC和组态王的温度控制系统设计毕业论文.doc

本科生毕业论文（设计）目录第一章前言11.1项目背景、意义11.2温控系统的现状21.3项目研究内容3第二章PLC和HMI基础52.1可编程控制器基础52.1.1可编程控制器的产生和应用52.1.2可编程控制器的组成和工作原理52.1.3可编程控制器的分类及特点82.2人机界面基础82.2.1人机界面的定义82.2.2人机界面产品的组成及工作原理92.2.3人机界面产品的特点9第三章PLC控制系统硬件设计103.1PLC控制系统设计的基本原则和步骤103.1.1PLC控制系统设计的基本原则103.1.2PLC控制系统设计的一般步骤113.2PLC的选型与硬件配置133.2.1PLC型号的选择133.2.2S7-200CPU的选择143.2.3EM231模拟量输入模块143.2.4热电式传感器163.3I/O点分配及电气连接图173.4PLC控制器的设计173.4.1控制系统数学模型的建立173.4.2PID控制及参数整定19第四章PLC控制系统软件设计224.1PLC程序设计方法224.2编程软件STEP7--Micro/WIN概述234.2.1STEP7-Micro/WIN简单介绍234.2.2梯形图语言特点244.2.3STEP7-Micro/WIN参数设置（通讯设置）254.3程序设计274.3.1设计思路274.3.2控制程序流程图274.3.3梯形图程序284.3.4PID指令向导的运用314.3.5语句表（STL）程序35第五章基于组态王的HMI设计375.1人机界面（HMI）设计375.1.1监控主界面385.1.2实时趋势曲线395.1.3历史趋势曲线405.1.4报警窗口405.1.5设定画面425.2变量设置425.3动画连接44第六章系统运行结果及分析466.1系统运行466.2运行结果分析476.2.1温度趋势曲线分析476.2.2报警信息分析49第七章总结50参考文献51致谢52附表一、毕业论文开题报告论文（设计）题目：基于PLC和组态王的温度控制系统设计研究背景、意义：在工业生产过程中温度是最常见的过程参数之一。在冶金、化工、电力、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、热处理炉、反应炉和锅炉中的温度进行检测和控制。由于其具有工况复杂、参数多变、运行惯性大、控制滞后等特点它对控制调节器要求极高。在工程实际中应用最为广泛的调节器控制规律为PID控制。可编程控制器(PLC)是一种应用非常广泛的自动控制装置它将传统的继电器控制技术、计算机技术和通讯技术融为一体具有控制能力强、操作灵活方便、可靠性高、适宜长期连续工作的特点非常适合温度控制的要求。基于PLC的温度控制系统以其可靠性高、抗干扰能力强、编程简单、功能强大、能耗低等优点深受许多用户的青睐在工业温度控制场合得到了广泛的应用。同时人机界面的出现可以使用户对控制系统进行全面监控包括参数监测、信息处理、在线优化、报警提示、数据记录等功能从而使控制系统变得简单易懂、操作人性化。研究内容：本论文研究的是PLC技术在温度监控系统上的应用。从整体上分析和研究了控制系统的硬件配置、电路图的设计、程序设计控制对象数学模型的建立、控制算法的选择和参数的整定人机界面的设计等。设计方法：通过西门子PLC控制器温度传感器将检测到的实际炉温转化为电压信号经过模拟量输入模块转换成数字量信号并送到PLC中进行PID调节PID控制器输出量转化成占空比通过固态继电器控制炉子加热的通断来实现对炉子温度的控制。同时利用组态软件组态王设计一个人机界面（HMI）通过串行口与可编程控制器通信对控制系统进行全面监控从而使用户操作更方便。总体上包括的技术路线：硬件设计软件编程参数整定等。相关支持条件：西门子PLC控制器组态软件组态王预期成果：在西门子工控产品PLC和组态王的基础上我们设计出反应迅速控制精度高、抗干扰能力强、稳定可靠的温度控制系统。结合人机界面系统美观易懂操作简单快捷。设计进度：预计5个月可完成：第1个月：重点学习西门子PLC和组态软件的使用方法。第2个月：PLC控制系统和控制器的设计。第3个月：人机界面的设计。第4个月：对整个系统进行全方位的调试及完善。第5个月：论文写作。学生签名：年月日指导教师意见：1、同意开题（）2、修改后开题（）3、重新开题（）指导教师签名：年月日附表二、毕业论文过程检查情况记录表指导教师分阶段检查论文的进展情况（要求过程检查记录不少于3次）：第1次检查学生总结：控制系统硬件设计。在掌握了可编