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1、. . . . 毕业设计（论文）说明书 系 名 信息工程系 专 业 自动化 年 级 2011级 姓 名 XXXX 指导教师 XXXX 2015年 5月 8日本科生毕业论文任务书题目：基于西门子PLC系统超高精度温度检测方法与控制方法的研究 学生 XXXX 系 名 信息工程系 专 业 自动化 学 号 6011202381 指导教师 XXXX 职 称 高级工程师 大学仁爱学院本科生毕业设计（论文）开题报告课题名称基于西门子PLC系统超高精度温度检测方法与控制方法的研究系 名信息工程系专 业自动化学生XXX指导教师XXX一、高精度温控的来源与意义温度的测量和控制可以优化人们的日常生活。在工业生产中经
2、常需要高稳定度的恒温环境，在生产实践和科学研究的诸多领域中，温度控制占有非常重要的地位。尤其是在食品、工业、冶金、建材、温室、机械、石油等工农业生产中具有举足轻重的作用。而温度控制是需要PLC来实现的。可编程控制( Programmable Logic Controller，PLC) 作为一种工业控制计算机，具有模块化结构、配置灵活、高速的处理速度、精确的数据处理能力、多种控制功能、网络技术和优越的性价比等优点，是目前广泛应用的控制装置之一。PLC对温度的检测也具有十分良好的性能，利用其对数字的精确转换功能，即可得到较高精度的温度值。随着电子与计算机技术的发展，PLC在温度控制系统中得到了大量
3、广泛的运用。二、温度控制的发展现状自70年代以来，由于工业过程控制的需要，特别是在微电子技术和计算机技术的迅猛发展以与自动控制理论和设计方法发展的推动下，国外温度控制系统发展迅速，并在职能化、自适应、参数自整定等方面取得成果，在这方面，日本、美国、德国、瑞典等国技术领先，都产生了一批商品化的、性能优异的温度控制器与仪器仪表，并在各行各业广泛应用。温度控制系统在国各行各业的应用虽然十分广泛，但从国生产的温度控制器来讲，总体发展水平仍然不高，同日本、美国、德国等先进国家相比仍然有着较大的差距。目前，我国在这方面总体水平处于20实际80年代中后期水平，成熟产品主要以“点位”控制与常规的PID控制器为
4、主，它只能适应一般温度系统控制，难于控制滞后、复杂、时变温度系统控制。而适应于较高控制场合的智能化、自适应控制仪表，国技术还不十分成熟。形成商品化并在仪表控制系统参数的自整定方面，还没开发性能可靠的自整定软件。参数大多靠人工经验与我国现场调试来确定。随着科学技术的不断发展，人们对温度控制系统的要求越来越高，因此，高精度、智能化、人性化的温度控制系统是国外必然发展趋势。三、研究目标 1.恒温槽控制系统的整体设计，包括控制原理、加热制冷执行机构的选型； 2.恒温槽控制器硬件电路和温度测量电路的原理设计与实现； 3.恒温槽控制算法的选择与改进； 4.控制系统相关的软件设计与编制，包括测温驱动程序、控
5、制程序、通信程序、人机界面设计等。四、研究容恒温槽系统的整体结构如图1所示，主要包括快速降温装置、快速加热器、微调加热器、半导体制冷片、温度测量装置以与搅拌装置。图1 系统结构示意图程序中设定了手动操作和自动控制选择开关，在任意阶段都能够实现两者间的切换，实现了温度、压力的手、自动选择控制。程序中有人工阶段选择开关，可以在任意阶段间跳转，从而避免了因操作人员操作偶尔失误而无法实现后继程序正常运行的情况。图2 温度控制过程程序流程图五、研究方法与手段1.充分得用互联网和图书馆的资料资源，对s7-200做一个充分的理论认识，并利用网络和相关书籍等，对其现在的发展情况、现有技术以与应用情况做详细的了
6、解；2.了解S7-200PLC的工作原理然后确定方案。3.对方案的可行性进行分析，然后结合相关资料初步确定论文的实施方案。4.根据已确定的方案，写出论文的初稿，并在指导老师的指导下，对初稿进行修改，最后做出论文。六、进度安排1、2014.12.07-2015.03.20 查找资料，了解s7-200与高灵敏热电阻半导体制冷片等组件并完成开题报告。2、2015.03.21-2015.04.09 依照查找到的资料学习s7-200的工作原理。3、2015.04.10-2015.04.25 进行工作流程的设计、I/O地址分配、PLC编程。4、2015.04.26-2015.05.09 模拟与调试。5、2
7、015.05.10-2015.06.01 撰写论文，准备答辩。七、参考文献1 国萍，基于PLC 的温度控制系统设计. 科技创新导报J.2010(7).2 静. 基于西门子S7-200 PLC的温度控制. 师学院学报.J.2011(12).3 饶仲球，旭辉，肖庆明. 基于PLC的温度控制器的应用. 科技资讯J.2013(21).4 廖常初.S7-200 PLC 编程与应用. 机械工业M.2011(2).5 宋秀英，王伟 采用可编程控制器( PLC) 的温度、湿度检测实验装置J 实验技术与管理，2005，10 ( 22) : 72 756 王顺晃, 舒迪前.智能控制系统与其应用 M .:机械工业,
8、 1995 .7 Cameron A .Intelligent knowledge-based system for adaptive PID.航空航天大学学报2001 年controller tuning J . ,1986 , 27 :133 138 .8 罗安, 路甬祥.专家PID 控制器与应用 J .信息与控制,1992, 21(3):151 155 .10 志强, 王顺晃, 舒迪前.一类新型的智能控制器与其在电加热炉中的应用 J .自动化学报, 1994 , 20(5):622 627 .选题是否合适： 是 否课题能否实现： 能 不能指导教师（签字）年 月 日选题是否合适： 是 否课
9、题能否实现： 能 不能审题小组组长（签字）年 月 日摘要近几年，随着我国加入世贸组织，国产品质量大大提高，这有赖于计量检测技术不断提高，计量检定校准仪器的口新月异。但一些高精尖的计量检测仪器还依赖于进口。标准恒温槽主要用于我国法定计量检测机构检定校准各类温度计，为其提供一个均匀稳定的温场。在国生产的标准恒温槽大多是使用温度仪表进行控温，需要技术人员进行每一步的操作，且控温精度较低、温场不够稳定。而国外生产的标准恒温槽也大多使用温度仪表或智能温度表进行控温，没有使用精密温度控制与自动计量检测相结合的技术。该项目的开发研究，将取代传统的单个仪表控制方式，使用编程自动计量检测技术，实现控温和检定过程
10、全自动化，提高检测效率，减少测量结果不确定度。 该系统由槽体、均匀搅拌装置、高准确度温度控制系统和自动计量检测软件组成。其中，精密温度控制系统和自动计量检测软件是本研发项目的核心，解决标准恒温槽的精密温度控制方案、编写PLC控制程序，实现温度采集与显示，实现了温度在线监测和控制。本次课题设计为基于西门子PLC系统超高精度温度检测方法与控制方法的研究，课题研究对于精密温度控制系统、自动计量检测和标准恒温槽综合运用技术的发展有实际应用，对推动计量技术学科发展具有重要学术价值和实际意义。关键词:标准恒温槽; 温度控制; 自动计量; 检测装置ABSTRACTIn recent years, along
11、 with Chinas accession to the WTO, the domestic product quality, this dependson greatly improve the measurement technique, measurement instrument calibration of the day. But some advanced measuring instrument also rely on imports.Mainlyused for standard thermostatic bath in legal measuring instituti
12、ons calibration of the thermometer, to provide a smooth and steady temperature field. In domestic production standard temperature bath is mostly used to control temperature, temperature instruments to technical personnel every step of the operation, and the temperature control precision is lower, te
13、mperature field is instable. But foreign productionstandards are mostlyuse temperatureconstantbath on intelligent temperature control instrument ortemperature, without the use of precision temperature control and automatic detection combination of technical program. The research and development, wil
14、l replace traditional single instrumentation control mode, use automaticdetection technology, realizing the programming process automation control temperature, improve efficiency. This system consists of tub, uniform stirring device, touch screen, high precisiontemperature control system and the automatic detection software program. Among them, precision temperature control system and the automatic detection software program is the core of
