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1、南 京 师 范 大 学 泰 州 学 院毕业论文（设计）（ 2013 届 ）题 目 ：加热炉的温度调节控制系统设计院 （ 系 、 部 ） ： 电 力 工 程 学 院专 业 ： 电 气 工 程 及 其 自 动 化姓 名 ：学 号 ：指 导 教 师 ： 南 京 师 范 大 学 泰 州 学 院 教 务 处南 京 师 范 大 学 泰 州 学 院 电 力 工 程 学 院 加 热 炉 的 温 度 调 节 控 制 系 统 设 计I摘要温 度 控 制 系 统 广 泛 应 用 于 工 业 控 制 领 域 ， 如 钢 铁 厂 、 机 械 厂 、 火 电 厂 等 锅 炉的 温 度 控 制 系 统 。 传 统 的 加
2、热 炉 电 气 控 制 系 统 普 遍 采 用 继 电 器 控 制 技 术 ， 由 于 采用 固 定 接 线 的 硬 件 实 现 逻 辑 控 制 ， 使 控 制 系 统 的 体 积 增 大 ， 耗 电 多 ， 效 率 不 高 且易 出 故 障 ， 不 能 保 证 正 常 的 工 业 产 生 ， 随 着 计 算 机 控 制 技 术 的 发 展 ， 传 统 继 电 器控 制 技 术 必 然 被 基 于 计 算 机 技 术 而 产 生 的 PLC 控 制 取 代 。 加 热 炉 温 度 是 一 个 大惯 性 系 统 ， 一 般 采 用 PID调 节 进 行 控 制 ， 随 着 PLC功 能 的 扩
3、充 在 许 多 PLC 控 制器 中 都 扩 充 了 PID 控 制 功 能 ,而 PLC本 身 优 异 的 性 能 使 基 于 PLC 控 制 的 温 度 控制 系 统 变 的 经 济 高 效 稳 定 且 维 护 方 便 。 本 设 计 是 利 用 三 菱 FX2N可 编 程 控 制 器 构成 热 处 理 加 热 炉 温 度 的 控 制 系 统 。本 课 题 基 于 PLC的 温 度 控 制 系 统 介 绍 了 三 菱 FX2N 和 系 统 硬 件 及 软 件 的 具体 设 计 过 程 ， 包 括 A/D转 换 、 温 度 检 测 环 节 、 积 分 分 离 PID 算 法 以 及 过 零
4、数 字触 发 电 路 的 设 计 。 传 感 器 将 加 热 炉 的 温 度 转 化 为 电 压 信 号 ， PLC 主 控 系 统 内 的A/D将 送 进 来 的 电 压 信 号 转 化 为 PLC 可 识 别 的 数 字 量 ， 然 后 根 据 恒 温 给 定 值 与实 际 温 度 的 偏 差 e（ k） 按 积 分 分 离 PID控 制 算 法 ， 得 到 输 出 控 制 量 u（ k） ， 输 出值 在 经 过 D/A转 换 得 到 模 拟 输 出 电 压 ， 调 节 加 热 炉 电 阻 丝 两 端 电 压 ， 使 加 热 炉温 度 温 度 达 到 目 标 值 。关键字： PLC、 温
5、 度 控 制 系 统 、 PID南 京 师 范 大 学 泰 州 学 院 电 力 工 程 学 院 加 热 炉 的 温 度 调 节 控 制 系 统 设 计IIAbstractThe temperature control system is widely used in the field ofindustrial control, such as boiler steel plant, machinery plant, thetemperature control system in thermal power plant. Relay controltechnologyiswidelyused
6、in heatingfurnace of electriccontrolsystemofthe traditional, due torealize logic control with fixed wiring of hardware,the control system to increase in size, power consumption, efficiency isnothighandissusceptibletofailure,cannotguaranteetoproducenormalindustry, with the development of computer con
7、trol technology, thetraditional relay control technology must be based on computer the PLCcontroltechnologytoreplace.Thetemperatureof the heatingfurnace isalarge inertia system, using PID control, with the expanding of PLCfunction in many PLC controllers has been expanded PID controlfunction, and th
8、e excellent performance of the PLC PLC control of thetemperature control system of economic performance is stable andconvenientmaintenancebasedon.Thedesignofprogrammablecontroller,the control system of heat treatment furnace temperature by use ofMitsubishiFX2N.ThePLC temperaturecontrolsystem, introd
9、ucesthedesignprocessof hardware and software and Mitsubishi FX2N system based on A/D,including the design of conversion, temperature detection, integralseparation PID algorithm and zero digital trigger circuit. The heatingfurnace temperature sensor into voltage signal into voltage signal, PLCmain co
10、ntrol system within the A/D will be brought into the digitalquantity can be identified by PLC, then under constant temperaturedeviations from the actual temperature of the E (k) according to theintegral separation PID control algorithm, get the output control quantityof U (k), output value after D/A
11、 conversion from analog output voltageregulation at both ends of the resistance wire heating furnace, voltage,temperatureofthetemperatureoftheheatingfurnacetoachievethetargetvalue.Keywords:PLC,temperaturecontrolsystem,PID南 京 师 范 大 学 泰 州 学 院 电 力 工 程 学 院 加 热 炉 的 温 度 调 节 控 制 系 统 设 计III目录摘要.错误！未定义书签。Abs
12、tract.错误！未定义书签。目 录 .错误！未定义书签。第 1章 绪 论 .11.1 本 课 题 的 目 的 及 研 究 意 义 .41.2 加 热 炉 的 发 展 及 现 状 .4第 二 章 加 热 炉 温 度 控 制 系 统 的 设 计 .42.1系 统 对 电 气 控 制 的 要 求 .62.1.1系 统 对 电 气 控 制 的 要 求 .62.1.2 系 统 控 制 要 求 .62.2PLC的 选 型 .62.2.1PLC的 类 型 和 特 点 .72.2.2FX2N-48MR简 介 .72.2.3FX2N-4AD 特 殊 功 能 模 块 .82.3 硬 件 电 路 设 计 .92.3 1 温 度 检 测 电 路
