基于plc的温度控制系统Word文档格式.doc

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所以，每栋居民楼都会准备自己的供暖供热水装置。

其中，常压锅炉就是最常用的一种。

在锅炉温度控制中，我们多数使用可编程控制器PLC。

上个世纪八十年代到九十年代是可编程控制器PLC的快速发展时期。

在这时期，PLC在处理模拟量能力、数字运算能力、人机接口能力和网络能力得到大幅度提高，PLC才逐渐进入过程控制领域。

但是，经过短短三十多年的发展，可编程控制器PLC就在控制领域“站稳”了脚根。

本文介绍了由西门子S7-200PLC控制锅炉温度来供暖供水。

在此控制系统中，我们采用了温度传感器收集温度信号。

使用了液体位置传感器，来控制水阀的开启。

并且，使用PLC集中控制。

在使用组态王监控软件来监视锅炉的运行状态和控制锅炉的各个动作。

关键字：

温度控制西门子S7-200PLC传感器

Abstract

Dozensofyearsofreformandopeningup,peoplehavehigherincomes,therequirementsforlifeandthequalityalsomoreandmorehigh.Afterenteringthewinter,alotofplacesbecauseofgeographicallocation,donotlikethenorthasthecentralheating.So,eachbuildingwillpreparetheirheatingandhot-watersupplydevice.Amongthem,normalpressureboilerisakindofthemostcommonlyused.

Intheboilertemperaturecontrol,mostofususetheprogrammablecontrollerPLC.Thelastcenturyeighty'

stoninety'

sisaperiodofrapiddevelopmentofprogrammablecontrollerPLC.Inthisperiod,PLCcapabilityindealingwithanalog,digitaloperationability,abilityofman-machineinterfaceandnetworkcapacityhasbeengreatlyimproved,PLCgraduallyenteringthefieldofprocesscontrol.However,afterashortperiodofthirtyyears,PLCprogrammablelogiccontrollerinthecontrolfield"

standfirm"

root.

ThispaperintroducestheSiemensS7-200PLCcontrolofboilertemperatureofheatingwater.Inthissystem,weusethetemperaturesensortocollecttemperaturesignal.Theuseof

liquidpositionsensor,tocontrolthewatervalveopen.And,usingPLCcentralizedcontrol.EachactionrunningstateandcontrolofboilerintheuseofKing-viewsoftwaretomonitoroftheboiler.

Keywords:

temperaturecontrolSiemensS7-200PLCsensor

目录

第一章绪论 1

第二节任务简介 2

第三节系统设计 4

1.3.1设计方案的确定 4

1.3.2系统流程的确定 5

1.3.3I\O分配表 7

第二章硬件选择 8

第一节传感器选择 8

2.1.1温度传感器选择 8

2.1.2液体位置传感器选择 12

第二节PLC的选择 15

第三章软件部分 17

3.1.1PLC程序的编写 17

3.1.2系统运行的监视和控制 19

第四章结论 20

总结 20

致谢 21

附录 22

参考文献 22

第一章绪论

第一节背景介绍

在寒冷的冬季，在我国的各个地方的取暖方式各式各样。

有的地方有集中供暖。

但是，在很多地方并没有集中供暖。

所以，为了在寒冷的冬季可以免受寒流对自己的影响，都积极的寻找各种供暖供水。

在多种的供暖方式中，使用锅炉供暖供水是最普遍的。

在锅炉的使用中，一般都选择了安全效率高、安装方便、价格合适的常压锅炉。

常压锅炉的加热方式和加热材料，大概可分为常压电热水锅炉、常压燃气热水锅炉、常压燃油热水锅炉和常压燃煤热水锅炉。

其中常压电热水锅炉是最常见的。

常压电热水锅炉的工作方式是：

热水循环泵循环保温水箱的热水，周而复始把水箱的热水加热，可以实现洗浴目的；

热水锅炉通过热水循环泵循环暖气管道的热水，通过散热器（暖气片）可以达到人们采暖的要求；

热水锅炉和热水循环泵配合换热器可以实现洗浴和采暖的双重功能。

第二节任务简介

控制对象：

常压锅炉

常压锅炉也叫无压锅炉，属于民用锅炉范畴。

锅炉顶部没有通气

口，在工作运行时，锅炉不承受压力，所以，没有安全隐患。

主

要用途是用于供暖和生产热水。

控制对象的加热介质：

水

控制器：

可编程控制器PLC

从可编程控制器的出现，就在工业控制方面得到很大范围的使用。

经过几十年的发展，可编程控制器的功能愈来愈强大，愈来愈稳

定。

现在，可编程控制器具有通用性强，使用方便，抗干扰能力

好等等优点。

现在被广泛应用在工业控制的各个领域。

在此系统

中我们选择了西门子S7-200PLC，后文会对为何选择这款PLC做

解释。

可编程控制器编程软件：

STEP7-MICOR/WIN

STEP7-MICOR/WIN是专门为西门子S7-200PLC开发的编程软件，在

程序编写上简单明了，操作简单，可靠性高。

传感器：

温度传感器，液位传感器

在锅炉加热中，我们要随时监测出水口的温度，在读取了出水

口水温后，控制加热管的工作。

液位传感器在锅炉中监测到水位的高低，再控制出水阀和进水阀

的开闭。

确保，锅炉中的水量在一定范围。

不会出现水量溢出或水

位过低，使加热管处于干烧的状态。

监控软件：

组态王

组态监控软件我们选择使用组态王软件监控，优点在于。

人机界面

简洁，控制方法简单，操作简单。

在软硬件的连接上面可靠性高，

稳定性好。

第三节系统设计

1.3.1设计方案的确定

图1设计方案

在此温度控制系统中，我们可以看到PLC将温度传感器和液位传感器从锅炉中读取的数据反映到计算机中，然后再计算机中我们可以控制PLC，用PLC来对加热管和电磁阀发布指令。

然后，加热管和电磁阀就会对锅炉进行动作。

这整个系统都是由组态王软件监视和控制的。

可以在组态王软件中编辑的画面中直接监视和控制，十分的方便。

图2系统流程图

1.3.2系统流程的确定

Y

在系统流程图中我们可以看到，在整个系统初始化后。

我们选择的是先读取水位之后再读取温度。

（原因是，如果锅炉内的水处于低水位或者更低时。

加热管如果还在加热，那么锅炉内的温度还是会升高，那么温度传感器就会误测）在读取了水位之后，PLC会根据数值来判断是否要开启进水电磁阀。

然后，会读取温度传感器的数值，如果温度达到了设定值，那么就会打开出水电磁阀。

就可以进行供暖供水了。

要打开出水电磁阀的两个必要条件就是温度和水位都满足预设值，其中任何一项的偏差或不满足，出水电磁阀都是不会打开的。

并且，在整个温度控制系统的运行中，都有自我检测的设置。

在水位和温度检测的结果处，都有再检测的设计。

1.3.3I\O分配表

输入

I0.0

启动

I0.1

停止

I0.2

水位过高

I0.3

水位正常

I0.4

水位过低

I0.5

温度过高

I0.6

温度正常

I0.7

温度过低

输出

QO.0

启动指示灯

QO.1

停止指示灯

QO.2

进水阀运行

QO.3

加热管运行

Q0.4

出水阀运行

Q0.5

水位正常指示灯

Q0.6

温度正常指示灯

表1I\O分配表

第二章硬件选择

第一节传感器选择

2.1.1温度传感器选择

温度传感器的分类：

接触式和非接触式。

接触式传感器按照工作原理，可分为：

体积热膨胀、接触热电势、电阻变化、PN结结电压和温度•颜色。

1）体积热膨胀类中的传感器的典型代表温度计有：

玻璃水银温度计（测温范围-50~350℃）

双金属片温度计（测温范围-50~300℃）

气体温度（测温范围-250~1000℃）

液体压力温度计（测温范围-200~350℃）

其特点就是：

不需要电源，耐用；

但感温部件体积较大。

2）接触热电势类中的传感器的典型代表原件有：

钨铼热电偶（测温范围1000~2100℃）

铂铑热电偶（测温范围50~1800℃）

其他热电偶（测温范围-200~1200℃）

其特点为：

自发电型，标准化程度较高，品种多，可根据

需要选择；

须进行冷端温度补偿

3）电阻变化类中的传感器的代表原件有：

铂热电阻（测温范围-200~850℃）

铜热电阻（测温范围-50~150℃）

热敏电阻（测温范围-50~450℃）

该类温度传感器的特点：

标准化程度高；

但需要接入桥路

才能得到电压输出

4）PN结结电压类温度传感器原件：

半导体集成温度传感器（测温范围-50~150℃）

这类温度传感器的特点是：

体积小，线性好，－2mV／℃：

但测量范围小

5）温度和颜色

试温材料（测温范围-50~1300℃）

液晶（测温范围0~100℃）

此