加热反应炉的plc控制课程设计三菱

电气控制技术课程设计

设计题目： 加热反应炉的PLC控制 专业班级： 电气工程及其自动化1002班 姓 名： 付艳胜 学 号： 9210100313 指导教师： 程辉 日 期： 2013.07.05-12

题目 加热反应炉的PLC控制

一、概述

加热炉温度控制系统是比较常见和典型的过程控制系统，加热反应炉整体由四个

阀：排气阀、进料阀、氮气阀、泄放阀，四个传感器：压力传感器、温度传感器、上液面传感器、下液面传感器，锅炉，加热器及加热接触器等组成。加热反应炉是工业生产中常用的重要设备，过去仅依靠人工进行操作，往往存在送料、温度、压力等条件变化不能有效控制的问题，产品质量不稳定，造成原料浪费，给企业带来经济损失。因此可编程序控制器PLC以其可靠性高、功能强、控制灵活等特点，且编程简单，使用方便

通过PLC硬件和软件设计来控制系统的温度压强,介绍了西门子S7--300和STEP7的应用

毕 业 设 计（论 文）

加热反应炉PLC控制系统的设计

教 学 系： 信息工程系

指导教师： 陈 艳 三

专业班级： 自动化1082班

学生姓名： 陶 冶

二〇一二年五月

通过PLC硬件和软件设计来控制系统的温度压强,介绍了西门子S7--300和STEP7的应用

毕业设计(论文)任务书

通过PLC硬件和软件设计来控制系统的温度压强,介绍了西门子S7--300和STEP7的应用

毕业设计(论文)开题报告

通过PLC硬件和软件设计来控制系统的温度压强,介绍了西门子S7--300和STEP7的应用

(2)若小于给定值，则开启排气阀和进料阀。 (3)当液位上升到设定值时,应该关闭排气阀和进料阀。 (4)延时一段时间,开启氮气阀,氮气进入炉内,炉内气压上升。 (5)当压力上升到给定值,关闭氮气阀.送料过程结束。 第二阶段：加热反应控制。 (1)交流接触器 KM 带电，接通加热炉加热器的电源。 (2)当温度升高到给定值时，切断加热器电源。 (3)延时一段时间后，加热过程结束。 第三阶段：泄放控制。 (1)打开排气阀，使炉内压力降到预定值。 (2)打

毕业设计说明书

设计题目：

加热反应炉监控系统 组态界面及PLC程序设计

院（系） 计算机科学与信息工程学院 专业年级 2009级自动化二班 学生姓名 杨普权 学号 2009133224 指导教师 刘宵惠 职称 讲师 设计地点 重庆工商大学

日 期 2013年5月7日

目录

第一章 绪 论 ................................................................................................................................................. 1

1课题研究的背景................................................................................................

重庆工商大学

毕业论文(设计)开题报告

计信 学院(系) 自动化 专业(本科) 09 级 2 班

课题名称： 加热反应炉监控系统

组态界面及PLC程序设计

毕业论文(设计)起止时间：

2013 年 2 月 25 日～ 5 月 17 日(共 12 周)

学生姓名： 杨普权 学号：2009133224

指导教师： 刘 宵惠

报告日期： 2013年3月6日

重庆工商大学毕业论文(设计)开题报告

1．本课题所涉及的问题在国内(外)的研究现状综述 加热炉温度控制系统是比较常见和典型的过程控制系统，温度是工业生产过程中重要的被控参数之一，冶金机械食品化工等各类工业生产过程中广泛使用的各种加热炉﹑热处理炉﹑反应炉，对工件的处理均需要对温度进行控制。因此，在工业生产和家居生活过程中常需对温度进行检测和监控。加热反应炉是工业常用的重要设备，过去仅依靠人工经验进行操作，往往存在送料、温度、压力等条件变化时不能实施有效控制的问题，产品质量不稳定甚至出现次品,造成原料浪费。然而70年代以来，由

目 录

1引言 ..................................................... 错误！未定义书签。 2 控制要求 .................................................................. 3

2.1花样控制的几种模式 ................................................... 4 2.2 各种模式的动作状态 ................................................. 4 3. PLC简介 ................................................................. 5

3.1 PLC的应用领域 ....................................................... 5 3.2 PLC的应用特点 ....................................................... 6 4 花样喷泉设计方案 ................

Xxx大学

摘 要

可编程序控制器(PLC)是近年来发展极为迅速，应用面极广，以微处理器为核心，集微机技术、自动化技术、通信技术于一体的通用工业控制装置。PLC的广泛应用，已经给生产带来许多的好处，它具有功能齐全、使用方便、维护容易、通用性强、可靠性好、性能价格比高等特点，已在工业控制的各个领域得到了极为广泛的应用，成为实现工业自动化的一种强有力工具。比如plc控制的机械手在搬运工件方面的应用，以前一直采用人工搬运物料，不仅工人的劳动强度大，安全性差，而且效率低。本文分析了机械手和PLC之后，我们采用PLC控制的机械手进行物件的搬运来代替人力。

本文基于三菱公司的PLC，提出了PLC控制工件传送机械手PLC控制系统的设计方法。重点研究了实验开发系统的工作原理、硬件部分的主要构成，以及硬件部分的设计、安装调试和实验应用开发。讨论了三菱PLC指令系统、编程语言和程序设计方法，分析了三菱PLC专用编程软件在本系统中具体应用，

关键词：机械手，PLC，

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Xxx大学

目 录

（PLC是什么？PLC控制什么？如何达到任务要求的？达到什么样的控

制要求？）

第一章 概述 ...............................

介绍 链接的简单设计

变频器与PLC通讯的设计

1、引言

在工业自动化控制系统中，最为常见的是PLC和变频器的组合应用，并且产生了多种多样的PLC控制变频器的方法，其中采用RS-485通讯方式实施控制的方案得到广泛的应用：因为它抗干扰能力强、传输速率高、传输距离远且造价低廉。但是，RS-485的通讯必须解决数据编码、求取校验和、成帧、发送数据、接收数据的奇偶校验、超时处理和出错重发等一系列技术问题，一条简单的变频器操作指令，有时要编写数十条PLC梯形图指令才能实现，编程工作量大而且繁琐，令设计者望而生畏。

本文介绍一种非常简便的三菱FX系列PLC通讯方式控制变频器的方法：它只需在PLC主机上安装一块RS-485通讯板或挂接一块RS-485通讯模块； 在PLC的面板下嵌入一块造价仅仅数百元的“功能扩展存储盒”，编写4条极其简单的PLC梯形图指令，即可实现8台变频器参数的读取、写入、各种运行的监视和控制，通讯距离可达50m或500m。这种方法非常简捷便利，极易掌握。本文以三菱产品为范例，将这种“采用扩展存储器通讯控制变频器”的简便方法作一简单介绍。

2、三菱PLC采用扩展存储器通讯控制变频器的系统配置

2.1 系统硬件组成

如图1~图3所示。

图1 三菱PLC采

一、 项目所需设备、工具、材料

该项目训练所需设备根据学校实训条件，可以按照控制装置示意图制作模型或电梯模型。表17-1为采用实训模板所需设备、材料表。

表17-1 实训所需设备、材料、工具表

二、项目描述

按照图17-1 所示的模型示意图说明该项目的基本控制要求。电梯所停楼层由平层开关检测，对应层的开关闭合，表示电梯停在该层。在基本训练中，只要求电梯能够根据电梯厢外的呼楼要求，将电梯运行到该层楼。在该项目描述中，只考虑电梯轿厢外的呼楼号，且不考虑按钮表示要求电梯的方向。而在编程练习要求中，要求学员考虑厢内呼层信号。

当呼叫电梯的楼层大于电梯所停的楼层时，电梯上升到呼叫层，电梯停止运行；

当呼叫电梯的楼层小于电梯所停的楼层时，电梯下降到呼叫层，电梯停止运行；

当同时有多层呼梯信号时，电梯先按照同方向依次暂停。图中用▲表示电梯上升，▼表示电梯下降。

三、 实训要求

1 、输入与输出点分配

表17-2。

表17-2 输入与输出点分配表

2 、 PLC接线图

按照I/O点的分配和项目描述的控制要求，设计PLC的接线图如图17-2

所示。因为考虑余量，选择PLC为FX2N-48MR。

3、 程序设计

图17-3所示为电梯控制的参考程序。根据工艺分析设计控制程序。其控制要求如下。

(1

一、 项目所需设备、工具、材料

该项目训练所需设备根据学校实训条件，可以按照控制装置示意图制作模型或电梯模型。表17-1为采用实训模板所需设备、材料表。

表17-1 实训所需设备、材料、工具表

二、项目描述

按照图17-1 所示的模型示意图说明该项目的基本控制要求。电梯所停楼层由平层开关检测，对应层的开关闭合，表示电梯停在该层。在基本训练中，只要求电梯能够根据电梯厢外的呼楼要求，将电梯运行到该层楼。在该项目描述中，只考虑电梯轿厢外的呼楼号，且不考虑按钮表示要求电梯的方向。而在编程练习要求中，要求学员考虑厢内呼层信号。

当呼叫电梯的楼层大于电梯所停的楼层时，电梯上升到呼叫层，电梯停止运行；

当呼叫电梯的楼层小于电梯所停的楼层时，电梯下降到呼叫层，电梯停止运行；

当同时有多层呼梯信号时，电梯先按照同方向依次暂停。图中用▲表示电梯上升，▼表示电梯下降。

三、 实训要求

1 、输入与输出点分配

表17-2。

表17-2 输入与输出点分配表

2 、 PLC接线图

按照I/O点的分配和项目描述的控制要求，设计PLC的接线图如图17-2

所示。因为考虑余量，选择PLC为FX2N-48MR。

3、 程序设计

图17-3所示为电梯控制的参考程序。根据工艺分析设计控制程序。其控制要求如下。

(1

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一、 硬件接线

1、FX2N-485 BD与三菱FR-A540变频器的通讯接线图

接收数据信号变频器 接口发送数据

接收数据发送数据发送数据接收数据发送数据接收数据信号地信号地

2、用电缆按如下通讯流程图把电脑、PLC、变频器连接起来

电脑电缆双绞线变频器

二、 按下表设定好变频器的参数

PU接口 通信参数 Pr.117 变频器站号 Pr.118 通信速度 设定值 备注 0 192 00号站变频器 通信波特率为19.2K Pr.119 停止位长度/字长 1 Pr.120 奇偶校验是/否 Pr.121 通讯重试次数 2 9999 8位数据，停止位为2位 偶校验 通信再试次数 变频器设定 无CR，无LF 计算机通讯模式 Pr.122 通信检查时间间隔 9999 Pr.123 等待时间设置 20 Pr.124 CR，LF是/否选择 0 Pr.79 操作模式 1 注：变频器设参数一定要放在第一步来做，另外设定好参数后要断电再上电复位方式进行变频器的复位，如不进行复位，通讯不能进行。

三、 在电脑中利用专用软件编写梯形图

程序解释（重点为PLC串行通信指令与格式、传送数据的格式与定义） 1、 M8161=1，