基于PLC的电阻炉控制开题报告.doc

本科生毕业论文（设计）开题报告题目名称：基于PLC的电阻炉控制学生姓名专业机械设计制造及其自动化学号1指导教师姓名所学专业机电一体化职称完成期限一、选题的目的意义电阻炉是将电流通入金属或非金属电热元件，使电能转化成热量，依靠辐射和对流将热量传递给被加热元件，从而使工件加热到规定温度。电阻炉结构简单，操作方便，工作温度范围广，炉热分布较均匀且容易控制。便于控制气氛，容易实现机械化和自动化操作。电阻炉在国民经济各部门有着广泛的应用，小功率的电阻式高温炉是矿物及金属分析、食品、药物和商品检验等各种实验室必不可少的设备。为了提高产品的质量，均须对炉温进行监测和控制。本文设计了一种电阻炉温度数据采集控制系统。本系统以松下FPO型PLC为核心，外部电路简单、成本低、控制精度高、运算速度快，具有微型化和低功耗的优点。箱式热处理电阻炉是金属热处理中应用最为广泛的一种周期式作业炉,其测温控温系统对于保证工件的热处理质量具有重要作用。传统箱式热处理电炉存在的主要问题之一是炉温均匀度差,控温精度低,从而造成产品质量问题。控温方式采用位式调节的箱式热处理炉,在教学实验、科学研究和零件热处理中有着广泛的应用,但由于其控温系统相对落后,常常导致温度控制不准确而造成实验数据的不准确或产品缺陷。因此,针对位式调节的箱式热处理炉的温度控制系统进行改造设计,对于提高温控精度、保证产品质量具有十分重要的意义。二、国内外研究现状电阻加热炉广泛应用于各行各业,其温度控制通常采用模拟或数字调节仪表进行调节,这种方法存在着某些固有的缺点。可编程控制器PLC本身具有可靠性高、功能强、易于实现过程控制等优点,使得PLC在各种工业过程控制中得到广泛应用和迅猛发展。采用可编程控制器进行炉温控制,可大大提高控制精度和自动化水平,具有良好的经济效益和推广价值。传统的电阻加热炉直接采用电网电压供电,电炉的温度是靠调节电炉的平均输入功率来控制的。通常的温度控制方式有加热元件分组切换或三相星形与三角形接法转换等。分组切换加热元件的利用率低；星三角转换炉温的波动大且切换频繁,而且控制大多采用继电器、接触器控制方式,控制功能简单,电热管容易损坏,系统的可靠性差。长期以来，PLC始终处于工业自动化控制领域的主战场，为各种各样的自动化控制设备提供了非常可靠的控制应用。它能够为自动化控制应用提供安全可靠和比较完善的解决方案，适合于当前工业企业对自动化的需要。进入20世纪80年代，由于计算机技术和微电子技术的迅速发展，极大的推动了PLC的发展，使的PLC的功能日益增强。如PLC可进行模拟量控制、位置控制和PID控制等，易于实现柔性制造系统。远程通信功能的实现更使PLC如虎添翼。由于PLC控制有以下几个主要特点:可靠性高,成本低,编程简单、使用方便、控制程序可变。采用自然语言:梯形图,功能完善、扩充方便、组合灵活、实用性强,方便的与上位机进行通讯。所以本论文采用PLC控制系统。三、主要研究内容1.PLC能够监控炉膛的温度；2.按下触摸屏上的“开盖”按钮，炉盖自动打开，炉膛内升降台自动升起；3.按下触摸屏上的“关盖”按钮，炉膛内的升降台自动下降，当下降到最底端时炉盖自动关闭；4.按下触摸屏上的“回火”按钮后，LED灯闪烁10秒，同时开始全速加热，当温度到达设定值时停止加热，进入定时保温阶段，定时半小时；5.每1分钟检测一次炉膛内温度，并在触摸屏上显示检测结果；6.定时保温时间结束后，蜂鸣器鸣叫10秒告知热处理结束；7.加热时超过温度上限会报警，报警现象为LED闪烁同时蜂鸣器鸣叫。四、毕业论文（设计）的研究方法或技术路线1查阅资料，选定设计方案；2确定设计方案；3电阻炉的选择；4PLC及触摸屏的选择；5传感器的选择；6绘制程序图；7实验室调试程序；8比较得出结论；9撰写设计论文。五、主要参考文献与资料1刘相合，指导教师：李国厚，基于PLC的温度监控系统设计D2马红旗，中国电子科技集团公司第4研究所，触摸屏在PLC中的应用J，安徽2004（6）3赵闻蕾，大连铁道学院，基于FP0型PLC的温度智能控制系统J，辽宁大连2008（5）4刘振全，王汉芝，天津科技大学电子信息与自动化学院，基于触摸屏和PLC的多路温度监控系统J，天津2003（8）5黎会鹏，杨帆，武汉工程大学电气信息学院，PLC在箱式炉控制系统中的应用J，湖北武汉2007（2）6潘晓玲，松下FP0系统PLC在自动化控制系统中应用J，上海松下电工自动化控制有限公司2004（11）7林育兹，鲍平，可编程序控制器原理及逻辑控制器，机械工业出版社8陆兴，热处理工程基础，机械工业出版社9材料加工工艺过程检测与控制，北理工，哈工大出版社10吴波1，张静2，PLC在热处理电阻炉温度控制系统设计中的应用D，1.中南大学机电工程学院，湖南长沙；2.湖南生物机电职业技术学院计算机工程系，湖南长沙2005（10）11DOP/TP系列人机界面应用技术手册12DOP/TP系列人机与各厂商接线说明13朱清慧，王志奎，南阳理工学院，河南南阳，PLC对温度数据的采集与控制D14薛迎成，冯海辰，王正虎，盐城工学院电气系，盐城市农业机械试验鉴定站，江苏盐城，江动集团，PLC和触摸屏在热处理线上的应用J2003（4）15林国庆，福建农业职业技术学院福建福州，PLC控制系统的可靠性分析与提高措施，J2006（4）16王慧，周琴，上海电机学院，可编程控制器在电阻加热炉控制系统中的应用J2002（7）17曲新，杜文娟，刘圭群，中国石油天然气管道局大连输油气公司，中国石油天然气股份有限公司管道大连输油分公司，用PLC实现热媒炉自动控制J2006（4）18袁玉锁，杨文辉西北机器厂设计研究所，触摸屏和PLC在退火炉装载机控制系统中的应用J2003（1）19孟亚东，