锅炉温度串级控制系统毕业论文.doc

（论文）0目录1前言.12控制系统的总体方案22.1概述.22.2控制方式的确定.22.3检测元件和执行机构的选择.32.4微型计算机的选择.42.5输入输出通道及外围设备的选择.62.6系统的原理框图.63控制算法的选择和参数计算.83.1控制算法的选择.83.2参数的计算.84系统硬件设计.164.1概述.164.2系统的硬件设计.164.3系统电气原理图.334.4元器件明细表.345软件程序的编制.355.1概述.355.2程序流程图.355.3地址分配.405.4程序设计.406控制系统的调试与实验.426.1单元电路调试.42（论文）16.2程序调试.426.3系统调试.436.4系统实验和结果分析.437设计总结.447.1系统具备的主要功能.447.2系统的测量精度.447.3存在的问题及改进措施.44参考文献46致谢.47附录.48摘要在现代工业生产过程中，一些以温度等作为被控参数的过程，往往其容量滞后较大，控制要求又较高，若采用单回路控制系统，其控制质量无法满足生产要求。本文针对锅炉的结构特点以及串级控制能够有效改善过程的动态特性、提高工作频率、减小等效过程时间常数和加快响应速度等，提出了锅炉温度串级控制的解决方案。本系统以电加热锅炉为被控对象，以锅炉出口水温为主被控参数，以炉膛内水温为副被控参数，以加热炉电阻丝电压为控制参数，以PLC为控制器，构成锅炉温度串级控制系统；完成了系统的硬件设计和PLC程序设计。经过调试，PLC程序实现了数据采集、A/D转换、PID运算和D/A转换等，达到了设计要求。关键词锅炉；温度；串级控制；PLC；PID（论文）2AbstractInmodernindustrialproduction,somecoursescapacityoftenlagsbehindrelativelylargely,controlalsoexpectrelativelymuchregardingtemperature,etc,ifadoptthecontrolsystemofsinglecircuit,itsqualityofcontrolisunabletomeettheproductionrequirement.Becausethebunchesofcontrolcanimprovethedynamiccharacteristicofthecourseeffectively,improveoperatingfrequency,reducingthetimeconstantoftheequivalentcourseandacceleratingtheresponsespeed,etc.,Thistexthaveproposedonebunchofsolutionsofcontrolofboilertemperature.Thissystemleavestargetofaccusingofonboilerwithelectricity,exportwatertemperaturewithboilerforaccuseofparametermainly,regardtheburnerhearthwatertemperatureasonepairofparametersofaccusingof,regardvoltageofresistancewireoftheheatingfurnaceasthecontrolparameter,regardPLCasthecontroller,formonebunchofcontrolsystemsofboilertemperature；FinishthedesigningofsystematichardwareandtheprogramwithPLC.Throughdebugging,PLCprocedurehasrealizedthedatagathering,A/Dchanging,PIDoperationandD/Achanging,etc.,hasreachedthedesigningrequirement.KeywordsBoiler；Temperature；Bunchesofcontrol；PLC；PID.1前言.32控制系统的总体方案.42.1概述.42.2控制方式的确定.62.3检测元件和执行机构的选择.62.4微型计算机的选择.72.5输入输出通道及外围设备的选择.92.6系统的原理框图.103控制算法的选择和参数计算.133.1控制算法的选择.133.2参数的计算.144系统硬件设计.214.1概述.214.2系统的硬件设计.224.3系统电气原理图.454.4元器件明细表.45（论文）35软件程序的编制.465.1概述.465.2程序流程图.475.3地址分配.535.4程序设计.536控制系统的调试与实验.556.1单元电路调试.556.2程序调试.556.3系统调试.566.4系统实验和结果分析.567设计总结.577.1系统具备的主要功能.577.2系统的测量精度.577.3存在的问题及改进措施.58参考文献.59致谢.601前言随着我国国民经济的快速发展，锅炉的使用范围越来越广泛。而锅炉温度控制是工业生产过程中经常遇到的过程控制,有些工艺过程对其温度的控制效果直接影响着产品的质量,因而设计一种较为理想的温度控制系统是非常必要的。而锅炉系统是一个具有时变和时滞的比较复杂的系统，因此，对锅炉温度进行控制是工业过程控制中一个重要而且困难的问题。由于串级控制具有有效改善过程的动态特性、提高工作频率、减小等效过程时间常数和加快响应速度等特点，所以在克服被控系统的时滞方面能够取得较好的效果1。