基于PLC和变频器的集中供热换热站节能控制系统设计毕业论文设计.docx

基于PLC和变频器的集中供热换热站节能控制系统设计毕业论文设计.docx

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基于PLC和变频器的集中供热换热站节能控制系统设计毕业论文设计

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摘要

换热站是供暖系统中重要的部分，与我们的工作和生活有着密切的关系，因此对它进行安全可靠地供电和完善的系统控制是必不可少的。

本文首先简单介绍了换热站的供暖方式，主要介绍了换热站的弱点系统设计，这是换热站正常运行的先决条件，换热站的结构、换热站的工作原理以及系统构成并对控制方案作了详细介绍。

毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明

原创性声明

本人郑重承诺：

所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。

尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。

对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。

作者签名：

　　　　　日　期：

指导教师签名：

　　　　　日　　期：

使用授权说明

本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：

按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。

作者签名：

　　　　　日　期：

学位论文原创性声明

本人郑重声明：

所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。

除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。

对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。

本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。

作者签名：

日期：

年月日

学位论文版权使用授权书

本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。

本人授权　　　　大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。

涉密论文按学校规定处理。

作者签名：

日期：

年月日

导师签名：

日期：

年月日

指导教师评阅书

指导教师评价：

一、撰写（设计）过程

1、学生在论文（设计）过程中的治学态度、工作精神

□优□良□中□及格□不及格

2、学生掌握专业知识、技能的扎实程度

□优□良□中□及格□不及格

3、学生综合运用所学知识和专业技能分析和解决问题的能力

□优□良□中□及格□不及格

4、研究方法的科学性；技术线路的可行性；设计方案的合理性

□优□良□中□及格□不及格

5、完成毕业论文（设计）期间的出勤情况

□优□良□中□及格□不及格

二、论文（设计）质量

1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？

□优□良□中□及格□不及格

2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？

□优□良□中□及格□不及格

三、论文（设计）水平

1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义

□优□良□中□及格□不及格

2、论文的观念是否有新意？

设计是否有创意？

□优□良□中□及格□不及格

3、论文（设计说明书）所体现的整体水平

□优□良□中□及格□不及格

建议成绩：

□优□良□中□及格□不及格

（在所选等级前的□内画“√”）

指导教师：

（签名）单位：

（盖章）

年月日

评阅教师评阅书

评阅教师评价：

一、论文（设计）质量

1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？

□优□良□中□及格□不及格

2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？

□优□良□中□及格□不及格

二、论文（设计）水平

1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义

□优□良□中□及格□不及格

2、论文的观念是否有新意？

设计是否有创意？

□优□良□中□及格□不及格

3、论文（设计说明书）所体现的整体水平

□优□良□中□及格□不及格

建议成绩：

□优□良□中□及格□不及格

（在所选等级前的□内画“√”）

评阅教师：

（签名）单位：

（盖章）

年月日

教研室（或答辩小组）及教学系意见

教研室（或答辩小组）评价：

一、答辩过程

1、毕业论文（设计）的基本要点和见解的叙述情况

□优□良□中□及格□不及格

2、对答辩问题的反应、理解、表达情况

□优□良□中□及格□不及格

3、学生答辩过程中的精神状态

□优□良□中□及格□不及格

二、论文（设计）质量

1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？

□优□良□中□及格□不及格

2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？

□优□良□中□及格□不及格

三、论文（设计）水平

1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义

□优□良□中□及格□不及格

2、论文的观念是否有新意？

设计是否有创意？

□优□良□中□及格□不及格

3、论文（设计说明书）所体现的整体水平

□优□良□中□及格□不及格

评定成绩：

□优□良□中□及格□不及格

（在所选等级前的□内画“√”）

教研室主任（或答辩小组组长）：

（签名）

年月日

教学系意见：

系主任：

（签名）

年月日

1.绪论1

1.1课题的提出背景及意义1

1.2锅炉控制的国内外研究现状1

1.3燃气汽暖锅炉的控制特点3

1.4本章小节4

2.可编程控制器5

2.1可编程控制器概述5

2.1.1可编程控制器背景及特点5

2.1.2可编程控制器的结构6

2.1.3可编程控制器的工作原理7

2.2S7-200系列PLC简介9

2.3本章小结10

3.燃气汽暖锅炉系统及方案提出11

3.1燃气汽暖锅炉系统分析11

3.1.1燃气汽暖锅炉的构成11

3.1.2燃气汽暖锅炉系统工作原理11

3.2燃气汽暖锅炉的自动控制系统12

3.2.1燃气汽暖锅炉控制系统组成12

3.2.2燃气汽暖锅炉系统的控制原理12

3.3燃气汽暖锅炉控制系统的方案提出14

3.3.1控制系统方案选择14

3.3.2控制系统功能分析15

3.3.3控制系统结构16

3.4本章小结16

4.燃气汽暖锅炉控制系统总体方案设计17

4.1控制系统硬件设计17

4.1.1PLC机型选择17

4.1.2传感器的选择18

4.1.3触摸屏选择19

4.1.4主电路设计20

4.1.5控制电路设计20

4.2控制系统软件设计20

4.2.1控制系统的软件流程图21

4.2.2控制系统的PLC程序24

4.3本章小结24

结论25

参考文献26

致谢27

附录28

1.绪论

1.1集中供暖的发展概述

集中供暖是在十九世纪末期，伴随经济的发展和科学技术的进步，在集中供暖技术的基础上发展起来的，它利用热水或蒸汽作为热媒，由集中的热源向一个城市或较大区域供应热能。

集中供暖不仅为城市提供稳定、可靠的热源，改善人民生活，而且与传统的分散供热相比，能节约能源和减少污染，具有明显的经济效益和社会效益。

1.1.1国外集中供暖发展概况

集中供暖方式始于1877年，当时在美国纽约，建立了第一个区域锅炉房向附近14家用户供热。

20世纪初期，一些工业发达的国家，开始利用发电厂内汽轮机的排气，供给生产和生活用热，其后逐渐成为现代化的热电厂。

在上世纪中，特别是二次世界大战以后，西方一些发达国家的城镇集中供暖事业得到迅速发展。

原苏联和东欧国家的集中供暖事业长期以来是实行以积极发展热电厂为主的发展政策。

原苏联集中供暖规模，居世界首位。

1980年原苏联热电厂的总装机容量为9600万KW。

国工业与民用的年总供热两中，70%由集中供暖方式提供。

全国热电厂总年供暖量约为55亿GJ。

莫斯科的集中供暖系统是世界上规模最大的供暖系统。

据1980年资料，市区有14座热电厂，供暖机组78台，总容量为585万千瓦，供暖能力达45200GJ）。

4.指令树

指令树以树型结构提供编程时用到的所有项目对象和PLC所有指令。

5.用户窗口

可同时或分别打开6个用户窗口，分别为：

交叉引用、数据块、状态图表、符号表、程序编辑器、局部变量表。

6.输出窗口

用来显示STEP7-MicroWIN32程序编译的结果，如编译结果有无错误、错误编码和位置等。

7.状态条

提供有关在STEP7-MicroWIN32中操作的信息。

3.2.3程序编辑、调试及运行

一、建立项目文件

1．创建新项目文件

方法：

（1）可用菜单命令文件—新建按钮；

（2）可用工具条中的“新建”按钮来完成。

新项目文件名系统默认项目1，可以通过工具栏中的“保存”保存并重新命名。

每一个项目文件包括的基本组件有程序块、数据块、系统块、符号表、状态图表、交

叉引用及通信，其中程序块中包括1个主程序、1个子程序（SBR_0）和1个中断程序（INT_0）。

2．打开已有的项目文件

方法：

（1）可用菜单命令文件—打开按钮；

（2）可用工具条中的“打开”按钮来完成。

3．确定PLC类型

用菜单命令“PLC”→“类型”，调出“PLC类型”对话框，单击“读取PLC”按钮，由STEP7-MicroWIN32自动读取正确的数值。

单击“确定”，确认PLC类型，对话框如图3-10所示。

图3-10PLC类型的对话框

二、编辑程序文件

1．选择指令集和编辑器

S7-200系列PLC支持的指令集有SIMATIC和IEC1131-3两种，本教材用SIMATIC编程模式，方法如下：

用菜单命令“工具”→“选项”→“一般”标签→“编程模式选SIMATIC”→单击“确定”。

采用SIMATIC指令编写的程序可以使用LAD（梯形图）、STL（语句表）、FBD（功能块图）三种编辑器，常用LAD或STL编程，选择编辑器方法如下：

用菜单命令“检视”→“LAD”或“STL”。

图3-17为梯形图编辑器。

图3-11梯形图编辑器

2．梯形图中输入指令

（1）编程元件的输入

编程元件包括线圈、触点、指令盒和导线等，梯形图每一个网络必须从触点开始，以线圈或没有ENO输出的指令盒结束。

编程元件可以通过指令树、工具按钮、快捷键等方法输入。

􀂋将光标放在需要的位置上，单击工具条中元件（触点、线圈或指令盒）的按钮，从下拉菜单所列出的元件中，选择要输入的元件单击即可。

􀂋将光标放在需要的位置上，在指令树窗口所列的一系列元件中，双击要输入的元件即可。

􀂋将光标放在需要的位置上，在指令树窗口所列的一系列元件中，拖动要输入的元件放到目的地即可。

􀂋使用功能键：

F4=触点，F6=线圈，F9=指令盒，从下拉菜单所列出的元件中，选择要输入的元件单击即可。

当编程元件图形出现在指定位置后，再单击编程元件符号的?

?

.?

，输入操作数，按回车键确定。

红色