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1、论文和利时小型PLC在换热站控制中的应用申请人：杨传霖学科（专业）：电力系统及自动化指导教师：陈国联 2011年03月53摘要网络教育学院毕 业 设 计 (论 文) 任 务 书专业班级 层次 高起专 姓名 杨传霖 学号 09017466210001 一、毕业设计（论文）题目 和利时小型PLC在换热站控制中的用应 二、毕业设计（论文）工作自2011年3月1日起至2011年3月21日止三、毕业设计（论文）基本要求： 1调研了解换热站控制系统的现状及控制原理。 2学习PLC的工作原理及和利时G3小型PLC的编程语言以及PowerPro编程软件的使用。 3学习触摸屏软件的使用。 4完成基于G3 PLC
2、的换热站温度控制系统的硬件设计，包括PLC的选型，系统电器接线图的设计。 5完成换热站温度控制系统程序的设计及触摸屏组态画面的设计，并完成两者之间的通讯。 6完成系统的调试。 指导教师： 陈国联 论文题目：和利时小型PLC在换热站控制中的用应学科（专业）：电力系统及自动化申请人：杨传霖指导教师：陈国联摘要随着科学技术的进步，PLC的用应已逐步扩大，使用领域涉及各方面，成为控制系统的支柱产品。在换热站温度控制系统中，由PLC完成对温度的调控任务，并和上位机触摸屏通讯，同时进行控制。选用北京昆仑通泰的mcgsTpc嵌入式一体化触摸屏和MCGS组态然软件作为上位控制机，实现系统的整体设计。全文共分为
3、七章。首先阐明了课题的研究意义及主要研究内容。第二章详细地介绍了PLC的基本构成和工作原理，然后介绍了和利时公司G3小型PLC及特点。第三章这种组态软件的一些基本知识。接着介绍了昆仑通泰的组态软件。第四章对换热站控制系统的结构、硬件配置和软件编程作了详细的设计。第五章主要是触摸屏监控的设计实现。第六章介绍了系统的调试情况。第七章是对全文的总结。 关 键 词：PLC；组态软件；G3PLC；换热站；触摸屏论文类型：案例目录 目 录1 绪论1 1.1 概论1 1.2 问题的提出及其解决放案1 1.3 论文的主要内容12 换热站控制系统PLC的选型5 2.1 PLC概述5 2.2 PLC的基本组成5
4、2.3 PLC的主要特点5 2.4 本系统PLC的选型及其特性介绍53 换热站控制系统组态软件的选型73.1 组态软件介7 3.2 本设计组态软件的选型及其特性介绍74 PLC控制系统硬件与软件的设计实现94.1 PLC控制系统设计的基本原则94.2换热站控制系统的设计要求94.3 PLC输入输出接口94.4系统电器图94.5控制系统软件设计基本原则94.6系统控制软件的实现94.7系统控制程序设计95 组态软件监控的设计实现115.1 MCGS组态工程的建立115.2换热站控制系统监控系统的设计116 系统调试136.1 硬件调试136.2整体调试136.3调试结果136.4调试中遇到的问题
5、及其解决136.5换热站控制系统的实际运行照片及数据137 结论与展望15致 谢17参考文献19附 录23声明预览中看不见即可）：Equation Chapter (Next) Section 1西安交通大学网络教育学院论文绪论1.1概论从能源节约、环保要求、政府政策等几方面考虑，目前许多城市都采用了集中供热，拆除了许多小供热锅炉；集中供热锅炉将热源送往各片区的换热站，再由换热站把热量送往千家万户 。本文以优化、节能、自控、稳定为主要目的，使控制系统能够在保证供热质量的前提下，可以使现有供热系统实现智能化的自动调节，从而实现按需供热，以使能源最大限度地得到科学、合理的利用，同时减少废弃物的排放
6、，为实现节能减排目标而不懈进取。1.2问题的提出及解决方案随着我国国民经济的快速发展和国民生活的不断改善，我国城市的集中供热事业也进入了一个快速发展的时期，面对市场的巨大需求，许多城市都在制定大力发展集中供热规模，提高城市热化率，满足广大人民群众不断提高生活质量的要求，这也是社会发展的必然趋势。与此同时，必然是供热耗能的不断增长，在全世界面临能源紧缺，能源价格不断上升，温室气体排放居高不下的严峻形势下，如何在既要满足社会发展对能源的巨大需求，同时通过对能源的科学合理利用，有效节约这些不可再生的人类财富，是我们所有地球人的共同责任。我国目前的采暖耗能已占到全国商品能耗的的10%左右，与此同时我国
7、采暖能耗为相近气候条件下发达国家的23倍，不但能源利用率低，能源浪费严重，同时对实现节能减排目标造成巨大压力，如何在供热行业快速发展的同时，做到科学发展，和谐发展，是我们必须面对和解决的现实问题。目前我国供热系统管理和调控方式还比较落后，尤其是在小型的供热企业表现得更为突出。在热源系统，现今许多小型的供热锅炉自动化水平低，低效率、低负荷及其他不合理的运行方式普遍存在，导致热水锅炉低温腐蚀损坏情况时有发生；在管网系统，由于缺乏科学的调控手段，用户实际耗热量信息不能及时准确的反馈至热源系统，使热源系统操作人员只能凭经验对热源运行参数进行手动调节，随意性大，导致热能和电能的不合理浪费，水力失调严重，
8、供热质量难以保证。这些现象的存在不但直接影响了企业的经济效益和形象，也造成能源的浪费，且不符合节能减排、清洁生产的方针政策。利用PLC实现换热站控制系统，有效地克服了传统控制系统出现的资源浪费、效率低等缺点。PLC的功能强大、容易使用、可靠性高，在换热站控制的应用上有着很大的优势。 1.3论文的主要内容本文研究了基于PLC的换热站控制在现实中的应用，提出了一个系统控制结构，并且采用此体系结构实现了对换热站的控制。 论文首先介绍了可编程序控制器（以下简称PLC）的基本组成、主要特点以及和利时公司的小型PLC：G3。 论文接着介绍了组态软件的一些情况，介绍了北京昆仑通泰的组态王软件。然后是相关技术
9、在换热站的PLC控制系统的应用。讨论了系统的体系结构、控制策略以及硬件配置和软件实现。其次是上位触摸屏监控系统的设计，完成了换热站组态监控系统的设计实现。最后是整个系统的调试情况，以及调试中出现的一些问题及其解决，以及实际运行的结果。2换热站控制系统PLC的选型2.1 PLC概述国际电工委员会在1987年颁布的PLC标准草案中对PLC做出了如下定义：“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存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、定时、技术和算数运算等操作的指令，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
10、关的外围设备都应按照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。”PLC的出现使自动化控制进入了一个新时代。它可以取代常规的继电器逻辑等这样硬接线的逻辑控制电路，实现了生产的自动控制。由于可编程序控制器的灵活性和可扩展性，它很快被其他行业采用。随着微电子技术和计算机技术的发展，微处理器被应用到PLC中，使它更多地具有计算机的功能。现在，PLC已作为通用的自动控制设备，可以应用于单一机电设备的控制，也可以用于工艺过程的控制，而且控制的精度和可靠性都相当高，使用方便。在工业发达国家，可编程序控制器的应用已经相当广泛。传统的顺序控制器如继电器控制逻辑、二级管矩阵逻辑以及硬件接线的数字
11、逻辑等，正在被可编程序控制器所代替。2.2 PLC的基本组成 PLC是一种通用的工业控制装置，其组成与一般的微机系统基本相同。按结构形式的不同，PLC可分为整体式、模块式和叠装式三类。整体式PLC是将中央处理单元（CPU）、存储器、输入单元、输出单元、电源、通信接口等组装成一体，构成主机。其结构紧凑、体积小、价格低。一般小型PLC采用这种结构。另外还有独立的I/O扩展单元与主机配合使用。主机中，CPU是PLC的核心，I/O单元是连接CPU与现场设备之间的接口电路，通信接口用于PLC与编程器和上位机等外部设备的连接。图2-1 整体式PLC组成框图模块式结构是将PLC各部分分成若干个单独的模块，如
12、电源模块、CPU模块、I/O模块和各种功能模块组成。模块插在机架内的插座上。模块式PLC配置灵活，装配方便，便于扩展和维修。一般大中型PLC采用模块结构。图2-2 模块式PLC组成框图叠装式PLC是将整体式和模块式结合起来，它除了基本单元外还有扩展模块和特殊功能模块，配置比较方便。叠装式PLC集整体式PLC与模块式PLC优点于一身，结构紧凑、体积小、配置灵活、安装方便。2.3 PLC的主要特点可靠性高、抗干扰能力强，平均故障时间为几十万小时。而且PLC采用了许多硬件和软件抗干扰措施。2.3.1硬件1）隔离在微处理与I/O电路之间采用光电隔离减少外部干扰源对PLC的影响。2）滤波对供电系统及输入线路采用多种形式的滤波，减少高频干扰。且有些模块还设置了联锁保护、自诊断电路等。2.3.2软件1）设置故障检测与诊断程序当软件故障条件出现时，立即把状态重要信息存入指定存储器，禁止对存储器进行任何不稳定的读写操作，以防止存储器信息被冲掉。这样，一旦外界
