开题报告Word下载.docx

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4．本报告中，由学生本人撰写的对课题和研究工作的分析及描述，应不少于2000字，没有经过整理归纳，缺乏个人见解仅仅从网上下载材料拼凑而成的开题报告按不合格论。

5．开题报告检查原则上在第2～4周完成，各系完成毕业设计开题检查后，应写一份开题情况总结报告。

毕业设计（论文）开题报告

学生姓名

学号

专业

自动化

指导教师姓名

职称

讲师

所在系部

课题来源

课题性质

课题名称

变频器的电机调速设计

毕业设计的内容和意义 

文献综述

1.可编程逻辑控制器PLC

可编程逻辑控制器（ProgrammableLogicControllre,PLC）,它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。

目前PLC在国内外已广泛应用于钢铁、采矿、水泥、石油、化工、制药、电力、机械制造、汽车、批量控制、装卸、造纸/纸浆、食品/粮食加工、纺织、环保和娱乐等行业。

PLC的主要应用范围通常可分为以下几种：

（1）数字量逻辑控制这是PLC最基本、最广泛同时也是最适合PLC的应用领域。

它用以取代传统的继电器逻辑控制、含触点的串、并联及组合逻辑控制、定时、计数控制等。

PLC可应用于单机控制、多机群控、

生产线自动控制。

（2）运动控制为适应高精度的位置控制，PLC使用专用的运动控制模块，对直线运动或圆周运动的位置、速度和加速度进行控制，可以实现单轴、双轴、三轴和多轴位置控制。

使运动控制与逻辑控制结合，可编程运动控制可以用于各种机械，如机床、装配机械、机器人、电梯等。

（3）过程控制通过模拟量I/O模块，PLC能控制大量的物理参数，如温度、压力、速度和流量等。

PID（Proportional-Integral-Derivative）功能的提供使PLC具有闭环控制能力，可用于过程控制。

使PLC广泛应用于塑料成型机、加热炉、热处理设备、锅炉及轻化工、冶金、电力等行业。

（4）数据处理现代PLC具有数学运算（含四则运算、函数运算、字逻辑运算、浮点运算及求反、循环、移位等）、数据传送、转换、查表、排序、位操作等功能，可以完成数据的采集和处理。

运算数据可以与参考值比较用于控制，也可以通过通信传送给其他智能装置，或将数据打印制表。

数据处理一般用于大型控制系统，如过程控制系统、无人柔性控制系统等。

（5）通信联机PLC通信包括主机和远程I/O之间的通信、多台PLC之间的通信、PLC与其他智能控制设备（计算机、变频器、数控装置、智

能仪表）之间的通信，这些设备由网络组成集中管理分散控制的分布式控制系统，极大的提高了控制的可靠性。

2.PLC的优点

现代工业生产过程是复杂多样的，它们对控制的要求也各不相同。

PLC专门为工业控制应用而设计，一经出现就受到了广大工工程技术人员的欢迎。

其主要特点有：

（1）抗干扰能力强，可靠性高高可靠性往往是用户选择控制装置的首要条件。

为了提高可靠性，PLC系统中大量的开关动作都是由无触点的半导体电路来完成的，传统继电器控制系统中的逻辑器件和复杂的连线都被软件程序所取代，大大提高了PLC控制系统的可靠性。

且在电子线路、机械结构以及软件结构上均采取了一系列抗干扰措施，如主要模块均采用大规模及超大规模集成电路，I/O系统设计有完善的通道保护和信号调理电路等，因此具有极高的可靠性。

（2）适应性强，应用灵活由于PLC产品都成系列化生产，品种齐全，大多数采用模块式的硬件结构，组合和扩展方便，同一个PLC装

置用于不同的控制对象，只是输入/输出组件和应用软件的不同，因此PLC

控制系统具有极高的适应性，应用灵活。

（3）编程方便，易于使用PLC诞生之时，设计者充分考虑到现场工程技术人员的技能和习惯，其编程语言采用了和传统控制系统中电气原理图相似的梯形图语言，形象直观，容易掌握。

（4）功能强大，性价比高PLC中含有大量的供用户使用的编程软件，可以轻松地实现大规模的控制。

PLC配合功能单元能方便的实现D/A、A/D转换以及PID运算，实现过程控制、数字控制等功能。

PLC具有通信联网功能，它不仅可以控制一台单机，一条生产线，还可以控制一个机群，许多生产线。

不但可以进行现场控制，还可以用于远程控制。

现在PLC几乎能满足所有的工业控制领域的需求，与一般继电器系统相比，具有极高的性价比。

（5）设计、施工、调试周期短PLC用程序（软接线）代替硬接线，安装接线工作量少。

设计人员只要有PLC就可进行控制系统设计并可在实验室进行模拟调试；

而继电器系统的调试是靠在现场改变接线进行的，

十分繁琐。

（6）维护方便PLC有完善的自诊断、履历情报存储及监控功能。

对于其内部工作状态、通信状态、异常状态和I/O的状态均有显示。

工作人员可以通过这些信息查找故障原因，便于迅速处理。

（7）体积小、能耗低、易于实现机电一体化PLC常采用箱体式结构，体积和质量只有通常的接触器大小，易于安装在控制箱中或安装在运动物体内。

采用PLC的控制系统功能强大，调速、定位等功能都可以通过电气方式完成，可以大大减少机械的结构设计，有利于实现机电一体化。

3.西门子S7-200系列PLC

西门子（SIMATIC）公司S7-200系列属于小型可编程控制器，可用于代替继电器的简单控制场合，也可用于复杂的自动控制系统。

由于有很强的通信功能，在大型网络控制系统中也能充分发挥作用。

S7-200系列PLC提供五种不同的基本单元（CPU），型号为CPU221、CPU222、CPU224、CPU226及CPU226XM，不同型号的CPU内部芯片基本相同，实际安装的输入输出及通信接口数量不同。

每种单元又有交流220V供电及直流24V供电两种供电安排，每种CPU都有继电器输出、双向晶闸管输出及晶闸管输出三种输出形式。

S7-200系列提供多种规格的扩展单元及智能模块，如数字量输入或输出扩展单元，模拟量扩展单元，高速计数模块，定位控制及各种通信模块。

S7-200系列还提供齐全的外围设备及编程环境，使系统构成容易，使用方便。

4.过程控制系统——反馈控制

尽管为实现自动控制，可采用的控制仪表或控制装置种类繁多，然而从控制策略角度看，不外乎前馈控制和反馈控制两大类。

反馈控制的突出优势在于它能补偿任意扰动，而且技术简单明了。

对于任意影响被控变量的扰动，一旦引起被控变量偏离其设定值，控制器就会改变其输出，使被控变量回复至设定值。

反馈控制器不知道也不关心是哪种扰动进入了控制回路；

它仅通过试探的方式使被控变量维持在其设定值。

反馈控制器的工作对被控过程的知识需求较少，大多数情

况下仅需要知道控制器输出是增大还是减少，才会使被控变量回复设定

值；

至于变化幅度完全由试差来决定。

5.传感技术和传感器

传感技术、通信技术和计算机技术是现代信息技术的三大基础技术。

传感器的作用是将被测量转换成与其有一定关系的易于处理的电量，它获得的信息正确与否，直接关系到整个系统的准确度。

中华人民共和国国家标准GB7665-1987对传感器的定义是：

“能感受规定的被测量并按照一定规律转换成可用输出信号的器件或装置，通常由敏感元件和转换元件组成。

其中敏感元件是指直接感受或响应被测量的部分；

转换元件是指传感器中能将敏感元件或响应的被测量转换成适于传感器或被测量的电信号部分。

”

6.组态软件

组态软件是指一些数据采集与过程控制的专用软件，它们是在自动控制系统监控层一级的软件平台和开发环境，使用灵活的组态方式，为用户提供快速构建工业自动控制系统监控功能的、通用层次的软件工具。

组态软件应该能支持各种工控设备和常见的通信协议，并且通常应该提供分布式数据管理和网络功能。

组态软件中预设置的各种软件模块可以非常容易地实现和完成监控层的各项功能，并能同时支持各种硬件厂家的计算机和I/O产品，与高可靠的工控计算机和网络系统结合，可向控制层和管理层提供软硬件的全部接口，进行系统集成。

组态软件主要有以下几方面的功能：

（1）强大的界面显示组态功能目前工控组态软件大多运用于Windows环境下，充分利用Windows的图形功能完善界面美观的特点，可视化的风格界面、丰富的工具栏，操作人员可以直接进入开发状态，节省时间。

丰富的图形控件和工况图库，既提供所需的组件，又是界面制作向导。

提供给用户丰富的作图工具，可随心所欲的绘制出各种工业界面，并可任意编辑，从而将开发人员从繁重的界面设计中解放出来，提供丰富的动画连接方式，如隐含、闪烁、移动等，使界面生动直观。

（2）良好的开放性社会化的大生产，使得系统构成的全部软硬

件不可能出自同一家公司的产品，“异构”是当今控制系统的主要特点之一。

开放性是指组态软件能与多种通信协议互联，支持多种硬件设备。

开放性是衡量一个组态软件好坏的重要指标。

组态软件向下应能与底层的数据采集设备通信，向上能与管理层通信，实现上位机与下位机的双向通信。

（3）丰富的功能模块提供丰富的控制功能库，满足用户的测控要求和现场要求。

利用各种功能模块，完成实时监控，产生功能报表，显示历史曲线、实时曲线，提供报警等功能，使系统具有良好的人机界面，易于操作，系统既可以适用于单机集中式控制、DCS分布式控制，也可以是带远程通信能力的远程测控系统。

（4）强大的数据库配有实时数据库，可储备各种数据如模拟量、离散量、字符型等，实现与外部设备的数据交换。

（5）可编程的命令语言有可编程的命令语言，使用户可根据自己的需要编写程序，增强图形界面。

（6）周密的系统安全防范对不同的操作者，赋予不同的操作权限，保证整个系统的安全可靠运行。

（7）仿真功能提供强大的仿真功能使系统并行设计，从而缩短开发周期。

7.总结

电气控制技术的发展始终是伴随这社会化生产规模的扩大，生产水平的提高而前进的。

电气控制技术的进步反过来又促进了社会生产力的进一步提高；

同时电气控制技术又是与微电子技术、电力电子技术、传感器与检测技术、机械制造技术等紧密联系在一起的。

当前，科学技术继续在突飞猛进地向前发展，电气控制技术必将给人们带来更加繁荣的明天。

综上所述，本文研究以电气控制技术为基础的PLC控制的锅炉温度控制系统。

参考文献

[1]张万忠，刘明琴.电气与PLC控制技术.北京：

化学工业出版社；

2008.5

[2]张万忠.可编程控制器入门与应用实例（西门子S7-200系列）.北京：

中国电力出版社；

2005

[3]王永华.现代电气控制及PLC应用技术（第2版）.北京：

北京航空航天大学出版社；

2008.2

[4]张玉莲.传感器与自动检测技术（第2版）.北京：

机械工业出版社；

2012.7

[5]张巍，王海娜.传感器技术与应用.北京：

北京理工大学出版社；

2013.6

[6]彭军.传感器与检测技术.西安：

西安电子科技大学出版社；

2003.11

[7]韩雪涛等.变频技术速成全图解.北京：

2011.6

[8]曾毅等.变频调速控制系统的设计与维护.济南：

山东科学技术出版社；

2002

[9]丁斗章.变频调速技术与系统应用.北京：

[10]贺玲芳.基于PLC控制的全自动变频恒压供水系统.西安科技学院学报，2000,20（3）

[11]许建国.电机与拖动基础.北京：

高等教育出版社，2004

[12]王福利.控制系统分析与设计—过程控制系统.北京：

清华大学出版社，2014

[13]戴连奎等.过程控制工程（第三版）.北京：

化学工业出版社，2012.8

[14]车得福等.锅炉（第二版）.西安：

西安交通大学，2008.10

[15]王善斌.组态软件应用指南—组态王Kingview和西门子WinCC.北京：

化学工业出版社，2011.2

研究内容

研究计划

第1周消化任务，查阅资料，开题

第2周查阅资料，撰写开题报告

第3周撰写开题报告，翻译英文资料

第4周原理方案设计与论证

第5周原理方案设计与论证

第6-10周程序编写设计，总体方案设计

第11-12周撰写设计说明书

第13周修改、完善、打印、装订设计技术文件

第14周答辩资格审查，答辩

特色与创新

指导教师

意见

指导教师签名：

年月日

教研室意见

系部意见

主任签名：

年月日

教学主任签名：

附：

与课题内容相关的外文资料翻译不少于2000字，参考文献不少于10种。