基于PLC的温度控制系统设计 (2).docx

摘要

本次研究主要设计基于PLC的烧结炉温度控制系统，对PLC烧结炉温度控制系统相关概念及原理进行概述，提出了基于PLC烧结炉的温度控制系统设计原则及步骤，对控制系统硬件、选型及控制器电气原理进行设计，主要包括以下流程内容，系统设计原则、控制系统硬件结构设计、硬件选型、可控硅电气原理设计、烧结炉电气控制原理，硬件设计后实现对烧结炉温度控制系统的软件系统设计，主要包括界面结构设计、PLC程序设计以及温度曲线界面设计，最终实现基于PLC的烧结炉温度控制系统。

关键词：温度控制系统；PLC;硬件选型

第1章绪论

1.1研究背景

温度控制在工业生产中非常重要，特别是在机械加工和化学生产中。在某些工业生产过程中，必须精确控制生产中使用的温度，这需要使用烧结炉温度控制系统来满足生产要求。在传统的温度控制系统中，继电器主要用于温度控制。在这种控制模式下，应根据加热过程使用固定布线，因此对加热条件有一些限制。另外，传统温度控制系统的使用增加了能量消耗并增加了工作面积[1]。更重要的是，劳动生产率低，无法满足现代工业生产的需求。因此，控制系统的传统使用将逐渐被计算机控制系统所取代。PLC系统主要由西门子公司使用。因此，在研究温度控制系统时，我们必须以西门子温度控制系统为研究对象，了解其操作方式和工作方式，并在将来方便其使用。

烧结炉的主要作用是烧结硬质合金，硬质合金通过粉末冶金获得的易延展金属材料组成。硬质合金材料作为结构工具材料的发展与发展为世界工业的发展做出了重要贡献。硬质合金工具可以大大提高采矿，制造业和其他行业的生产效率[2]。硬质合金材料生产的关键步骤是硬质合金烧结炉，这是生产硬质合金材料的主要设备。烧结炉的温度控制对最终产品的质量起决定性作用。烧结炉的加热过程是非线性的，具有高的磁滞和高的惯性。传统的检查方法不能完全满足生产高质量硬质合金产品的要求。因此，学习如何智能控制硬质合金炉的温度非常重要。

1.2研究意义

1.2.1理论意义

温度控制对于工业生产非常重要，尤其是在某些机加工，化工生产中，温度控制非常重要。在某些工业生产过程中，必须精确地控制生产中使用的温度，这需要使用烧结炉温度控制系统来满足生产需求[3]。本次研究主要设计基于PLC的烧结炉温度控制系统，对PLC烧结炉温度控制系统相关概念及原理进行概述，提出了基于PLC烧结炉的温度控制系统设计原则及步骤，对控制系统硬件、选型及控制器电气原理进行设计，主要包括以下流程内容，系统设计原则、控制系统硬件结构设计、硬件选型、

可控硅电气原理设计、烧结炉电气控制原理，硬件设计后实现对烧结炉温度控制系统的软件系统设计，主要包括界面结构设计、PLC程序设计以及温度曲线界面设计，最终实现基于PLC的烧结炉温度控制系统。

1.2.2实践意义

本文的目的是将研究设计基于PLC的烧结炉温度控制系统。控制设备可能会导致许多操作问题，例如确保同时加热所有三个温度部分并确保连续加热。经过对该领域的大量研究，传统的工具控制仍然存在。提供对烧结炉温度的自动控制。以PLC控制系统为核心，工业计算机为人机控制终端的系统概念为逻辑控制和数据处理提供了极大的可能性。该系统具有操作简便，可靠性好等优点，可以大大提高温度控制精度和过程自动化水平，具有良好的经济效益。

1.3国内外研究现状

1.3.1国外研究现状

温度测量和控制在人们的日常生活，工业生产，天气预报，材料存储等方面起着重要作用。在许多情况下，及时获取准确的温度和湿度信息非常重要。近年来，温湿度测量和控制领域发展迅速，并且随着数字技术的发展，重点是温湿度测量和控制，在工业，农业和工业中被广泛使用[4]。

当最初开发温度控制器时，它是一个机械温度控制器，但总的来说，机械温度控制器的缺点非常明显。机械式温控器的外观陈旧可靠，机械式温控器的温度控制精度低，易燃，并且在较小的温差范围内经常容易变化，且功能相对简单。随着世界的发展，需要智能电子温度控制器来代替机械温度控制器。

自20世纪70年代以来，由于生产过程管理的要求，特别是微电子和计算机技术的快速发展，以及自动控制理论和方法的发展，温度控制系统在国外迅速发展。由于知识适应性自我优化，日本、美国、德国、瑞典和其他国家/地区生产了许多具有极好的温度控制和仪器特性的商业产品，这些产品在不同行业广泛使用。在高精度、智力和小型化方面，国外的温度控制和设备正在迅速发展[5。

尽管PLC温度控制系统已在中国各行各业广泛使用，但家用温度控制器的总体复杂度仍然很小。与日本，美国，德国和其他工业化国家相比，仍有很大差距。目前，中国在这一领域的整体技术水平处于1980年代后期的水平，只能