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电热锅炉供热系统的plc控制程序设计--毕设论文.doc
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电热锅炉供热系统的plc控制程序设计--毕设论文.doc
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机电工程系
毕业设计论文
题 目
电热锅炉供热系统的 PLC 控制程序设计
专业名称
学生姓名
指导教师
毕业时间
09 届机电一体化毕业设计(论文)第 2 页
绪论
现在生产线控制的主流品种是以继电器、接触器为主的控制装置。继电器、接触器
是一些电磁开关。由励磁线圈、铁心磁路、触点等部件组成。通过继电器接触器等其它
控制元件的线路连接,可以实现一定的控制逻辑,从而实现设备的各种操作控制。人们
将由导线连接决定器件间的逻辑关系的控制方式称为接线逻辑。随着工业自动化的程度
的不断提高,使用继电器电路构成工业控制系统的缺陷不断暴露出来。首先是复杂的系
统使用成百上千个各种各样的继电器,成千上万根导线连接的密如蛛网。只要有一个电
器,一根导线出现故障,系统就不能工作,这就大大降低了这种接线逻辑的可靠性。其
次是这样的系统维修机改造很不容易,特别是技术改造,当试图改造工作设备的工作过
程以改善设备各功能时,人们宁愿重新生产一套控制设备都不愿将继电器控制柜中的线
路重接。
而 PLC 由于采用现代大规模集成电路技术,采用严格的生产工艺制造,内部电路采用
了先进的抗干扰技术,具有很高的可靠性。同时 PLC 用存储逻辑代替接线逻辑,大大
减小了控制设备的外部接线,是控制系统设计及建造的周期大大缩短了。同时维护也变
得容易起来。更重要的是同一设备经过改变程序改变生产过程成为可能。
本文以 PLC 技术在锅炉多功能供热系统为例,来阐明 PLC 在工业控制中发挥的巨大作
用
关键词:锅炉多功能供热;PLC;
09 届机电一体化毕业设计(论文)第 3 页
目 录
1 绪论 .........................................................2
1.1 PLC 的基本概念 ............................................................................................5
1.2 PLC 的诞生 ....................................................................................................5
1.3 PLC 的特点 ....................................................................................................6
2 PLC 的介绍 ....................................................................................................7
2.1 PLC 的流派 ....................................................................................................7
2.2 PLC 的结构和工作原理 ........................................8
3 PLC 的应用领域 .............................................................................................11
3.1 开关量的逻辑控制.......................................................................................11
3.2 模拟量控制...................................................................................................11
.3.3 运动控制......................................................................................................12
3.4 过程控制.......................................................................................................12
3.5 数据控制.......................................................................................................12
4 PLC 的基本结构 .............................................12
4.1 中央处理单元...............................................................................................13
4.2 存储器..........................................................................................................13
4.3 I/O 模块..........................................................................................................14
4.4 电源..............................................................................................................15
4.5 底板或机架..................................................................................................16
4.6 PLC 系统的基本设备 ..................................................................................16
5 PLC 的基本工作原理 .....................................................................................16
09 届机电一体化毕业设计(论文)第 4 页
5.1 扫描技术......................................................................................................16
5.2 PLC 与继电器控制与系统微机区别 ..........................................................18
5.3 基本指令系统特点......................................................................................18
5.4 编程语言的形式.............................................19
5.5 PLC 控制系统的设计基本原则 ..................................................................20
5.6 PLC 程序的内容和质量评价指标………………………………….…21
5.7 PLC 程序的调试方法及步骤.......................................................................22
5.8 PLC 的造型方法............................................................................................23
5.9 经济性考虑...................................................................................................27
6 基于 PLC 的电热锅炉供热控制系统设计....................................................28
6.1 电热锅炉供热控制系统设计要求...............................................................29
6.2 电热锅炉供热控制系统设计方案...............................................................30
6.3 电热锅炉供热控制系统设计的程序部分的介绍.......................................34
致 谢 ........................................................37
参 考 文 献 ...................................................38
09 届机电一体化毕业设计(论文)第 5 页
1.1 PLC 的基本概念
PLC 即可编程控制器(Programmable logic Controller),是指以计算机技术为
基 础 的 新 型 工 业 控 制 装 置 。 在 1987 年 国 际 电 工 委 员 会 ( International Electrical
Committee)颁布的 PLC 标准草案中对 PLC 做了如下定义:
PLC 是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。它
采用可以编制程序的存储器,用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、
计数和算术运算等操作的指令,并能通过数字式或模拟式的输入和输出,控制各
种类型的机械或生产过程。PLC 及其有关的外围设备都应该按易于与工业控制系
统形成一个整体,易于扩展其功能的原则而设计。”
可编程控制器作为一种数字运算操作的电子系统,它专为工业控制应用而设
计 制 造 。 早 期 的 可 编 程 控 制 器 称 作 可 编 程 逻 辑 控 制 器 ( Programmable Logic
Controller),简称 PLC。随着技术的发展,这种装置的功能已经大大超过了逻辑控
制的范围。因此,今天这种装置称作可编程控制器,简称 PC。但是为了避免与个
人计算机(Personal Computer)的简称混淆,所以将可编程控制器简称 PLC。
1.2 PLC 的诞生
1969 年,美国数字设备公司(DEC)研制出世界上第一台可编程控制器,型号为
PDP-14,并在 GM 公司汽车生产线上首次应用成功。
1.2.1.PLC 的发展
第一代:从第一台可编程控制器诞生到 70 年代初期。其特点是:CPU 由中小规模
集成电路组成,存储器为磁芯存储器;
第二代:70 年代初期到 70 年代末期。其特点是:CPU 采用微处理器,存储器采用
EPROM ;
第三代:70 年代末期到 80 年代中期。其特点是:CPU 采用 8 位和 16 位微处理器,
有些还采用多微处理器结构,存储器采用 EPROM、EAROM、CMOSRAM 等 ;
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