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1、 xxxxxxx 机电工程系机电工程系 毕业设计论文毕业设计论文 题题 目目 电热锅炉供热系统的电热锅炉供热系统的 PLCPLC 控制程序设计控制程序设计 专业名称 学生姓名 指导教师 毕业时间 绪论绪论 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
2、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
3、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； 目目 录录 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
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 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
5、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 1.11.1 PLCPLC 的基本概念的基本概念 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
6、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(Pers
7、onal Computer)的简称混淆，所以将可编程控制器简称PLC。 1.21.2 PLCPLC 的诞生的诞生 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。 1.2.1PLC 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
8、采用多微处理器结构，存储器采用 EPROM、EAROM、CMOSRAM 等 ； 第四代：80 年代中期到 90 年代中期。PC 全面使用 8 位、16 位微处理芯片的位片 式芯片，处理速度也达到 1us/步 ； 第五代：90 年代中期至今。PC 使用 16 位和 32 位的微处理器芯片，有的已使用 RISC 芯片。 我国可编程控制器的引进、应用、研制、生产是伴随着改革开放开始的。最初 是在引进设备中大量使用了可编程控制器。接下来在各种企业的生产设备及产品中 不断扩大了 PLC 的应用。目前，我国自己已可以生产中小型可编程控制器。上海东 屋电气有限公司生产的 CF 系列、杭州机床电器厂生产的 D
9、KK 及 D 系列、大连组合 机床研究所生产的 S 系列、苏州电子计算机厂生产的 YZ 系列等多种产品已具备了 一定的规模并在工业产品中获得了应用。此外，无锡华光公司、上海乡岛公司等中 外合资企业也是我国比较著名的 PLC 生产厂家。可以预期，随着我国现代化进程的 深入，PLC 在我国将有更广阔的应用天地。 1.31.3 PLCPLC 的特点的特点 1.3.1 可靠性高，抗干扰能力强 高可靠性是电气控制设备的关键性能。 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，内部电路采取了先进的抗干扰技术，具有很高的可靠性。 。 1.3.2 配套齐全，功能完善，适用性强 PLC 发展
10、到今天，已经形成了大、中、小各种规模的系列化产品。可以用于各 种规模的工业控制场合。 1.3.3 使用方便 具体地讲，PLC 有五个方面的方便： 1、配置方便：可接控制系统的需要确定要使用哪家的PLC，那种类型的，用 什么模块，要多少模块，确定后，到市场上定货购买即可。 2、安装方便： PLC 硬件安装简单，组装容易。外部接线有接线器，接线简单， 而且一次接好后，更换模块时，把接线器安装到新模块上即可，都不必再接线。 3、编程方便： PLC 内部虽然没有什么实际的继电器、时间继电器、计数器，但 它通过程序（软件）与系统内存，这些器件却实实在在地存在着。 4、维修方便：这是因为： 1）PLC 工作可靠，出现故障的情况不多，这大大减轻了维修的工作量。 5、改用方便： PLC 用于某设备，若这个设备不再使用了，其所用的PLC 还可 给别的设备使用，只要改编一下程序，就可办到。 1.3.4 工作可靠 (1) 在硬件方
