文献综述(基于plc锅炉温度控制系统)杨宗豪.docx
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⽂献综述（基于PLC锅炉温度控制系统）杨宗豪
本科毕业设计（⽂献综述）题⽬_基于PLC锅炉温度控制系统
姓名杨宗豪专业⾃动化
学号201042067指导教师⾦楠郑州科技学院电⽓⼯程学院
⼆〇⼀三年⼗⼆⽉
⽂献综述
—基于PLC锅炉温度控制系统前⾔
随着改⾰开放的进程，中国⼯业技术的快速发展，中国的⼯业技术已达到国际先进⽔平，⼯业领域中的控制系统更是中国⼯业发展的重中之重，随着⽣产技术⽔平的迅速提⾼与⽣产规模的持续扩⼤，对过程控制系统的要求越来越⾼，促使过程控制理论的研究不断发展。
现代控制系统技术在提⾼经济效益和劳动⽣产率，改善劳动条件，保护⽣态环境等⽅⾯发挥着越来越⼤的作
⽤。
⽽锅炉温度的控制系统是在⼯业⽣产中占有绝对地位，因此锅炉温度控制的技术关系着⼯业技术的提⾼和⽣产效率的改进。
⼯业控制系统不断改进，可编程控制器（ProgrammableLogicController）简称PLC，是以微处理器为核⼼的⼯业⾃动控制通
⽤装置。
它具有控制功能强，可靠性⾼，使⽤灵活⽅便，，易于扩展，通⽤性强等⼀系列优点，不仅可以取代继电器控制系统，还可以进⾏复杂的⽣产过程控制和应⽤于⼯⼚⾃动化⽹络，被誉为现代⼯业⽣产⾃动化的三⼤⽀柱之⼀。
本次研究主要以锅炉为被控对象，以锅炉出⼝⽔温为主被控参数，以炉膛内⽔温为副被控参数，以加热炉电阻丝电压为控制参数，以PLC为控制器，构成锅炉温度串级控制系统；采⽤PID算法，运⽤PLC梯形图编程语⾔进⾏编程，实现锅炉温度的⾃动控制。
是⼯业锅炉温度控制系统更加稳定，使控制系统更加准确。
是该系统更能在⼯业⽣产上更好的发挥准确的控制作⽤，从
⽽提⾼⼯业⽣产的效率，推动⼯业⽣产的发展进程。
⼀基于PLC锅炉温度控制的发展背景和应⽤
我们知道，温度是⼯业⽣产中最常见和最重要的控制参数之⼀。
⽆论是科学实验，还是⼯业⽣产，任何物理和化学反应都与温度有⼗分密切的关系。
特
别是⾷品，冶⾦，化⼯等领域，控制温度是整个⼯业流程的关键步骤。
因此，温度的控制不仅在科研中起着决定性的作⽤，还在实际⽣产中占有极其重要的地位。
同时，我们也知道，温度的控制⽅案决定着加热装置的匹配，⽽加热装置直接决定着燃料的选择和效率，这些都将影响着我们的环境，如何在提⾼⽣产效率的基础上，能够节约能源，有利于我们的环境，为绿⾊GDP贡献⼒量。
随着经济的不断发展，环境问题不断突出，锅炉作为供热系统中最重要的能源转化装置能源消耗巨⼤，据有关部门统计，锅炉每年消耗的能源占全部使⽤的1/3.⽬前，国内⼤部分城市，锅炉供热的温度控制装置陈旧⽼化，基本依靠⼈⼯操作，⾃动化程度很低，控制系统的安全性能也很低，并且整个系统的效率低下，很⼤程度的浪费了能源，给环境带来了极⼤的破坏。
因此，我们给锅炉燃烧系统配置⾃动化装置迫在眉睫，是实现绿⾊GDP的必然要求，是⽣态⽂明建设的必然要求。
随着科学技术的不断发展，锅炉温度控制系统也在不断地提⾼。
然⽽PLC技术的使⽤，更是⼤⼤改善了锅炉温度的控制系
统。
PLC可编程控制器是⼀种将继电器控制器和计算机结合起来，通过安装必要的控制程序，CPU处理单元为核⼼与相应I/O
设备相连接，在⼯业领域应⽤的计算机配合下，对⼯业的系统进⾏控制。
我国PLC的研制，⽣产和应⽤也发展较快，尤其在应⽤⽅⾯更为突出。
在20世纪70年代末和80年代初，我国随国外成套装
备，专⽤设备引进了不少国外的PLC。
此后，在传统的设备改造和新设备的设计中，PLC的应⽤逐年增多，并取得了良好的经济效益。
PLC在我国的⼯业领域应⽤越来⼴泛，对我国⼯业⾃动化⽔平起到了巨⼤的推动作⽤。
本系统主要是基于PLC对锅炉温度控制，主要通过锅炉内部传感器对温度，流量等参数的反馈，对锅炉的温度进⾏监测与控制。
可编程控制器对锅炉控制系统的改造，不仅可以实现对温度的准确控制，并且还可以实现锅炉温度控制系统的⼯业⾃动化。
引⽤PLC技术对锅炉温度进⾏控制，可以随时监测锅炉温度，控制⼯业⽣产，对提⾼效率，节约能源，保护环境有巨⼤的贡献。
⽬前，基于PLC锅炉温度的控制系统已经在⼯业⾃动化控制中占有绝对地位，该技术主要应⽤在化⼯，冶⾦，⽯油，电⼒等领域，不仅可以实现锅炉温度的准确控制，还可以实现锅炉温度控制⾃动化。
⼆基于PLC锅炉温度控制系统的发展趋势
随着⼯业技术的不断进步，PLC技术也是在逐渐改进,PLC可编程控制器的功能也是在不断完善。
⼯业⽣产对温度控制系统不断提⾼要求，PLC锅炉控制系统也在逐渐改进，适应⼯业⽣产和⽣态⽂明建设要求。
⾃70年代以来，由于⼯业⽣产过程控制的需要，特别是微电⼦技术和计算机技术的飞速发展以及⾃动控制理论和设计⽅法发展的推动下，国内外温度控制系统的发展迅速，并在智能化，⾃适应、参数整定等⽅⾯取得成果，在这⽅⾯，以⽇本、美国、德国、瑞典等国技术领先，都⽣产出了⼀批商品化的、性能优异的温度控制器及仪器仪表，并在各⾏各业⼴泛应⽤。
它们主要有以下特点：
1.适应于⼤惯性、⼤滞后等复杂环境下的温度控制系统的控制。
2.该系统能够适应受控系统数学模型难以建⽴的温度控制系统。
3.能适⽤于受控系统过程复杂、参数时变（变化复杂）的温度控制系统的控制。
4.这些温度控制系统普遍采⽤⾃适应控制、⾃校正控制、⼈⼯智能、模糊控制等理论及计算机技术，运⽤较为先进的算法，从
⽽使控制系统适应范围更加⼴泛。
5.温度控制器普遍具有参数整定功能。
借助于计算机软件技术，温度控制器具有对控制参数及特性进⾏⾃整定的功能。
有的还具有⾃学习功能。
6.温度控制系统既有控制精度⾼、抗⼲扰能⼒强的特点。
⽬前，国外温度控制系统及仪表正朝着⾼精度、智能化、⼩型化等⽅
向发展。
随温度控制系统在国内各⾏各业的应⽤虽然应⽤很⼴泛，但从国内⽣产的温度控制器来讲，总体发展⽔平仍然不⾼，同⽇本、美国、德国等先进国家相⽐仍然有着较⼤的差距。
⽬前，我国在这⽅⾯总体⽔平处于20世纪80年代中后期的⽔平，成熟产品主要以“点位”控制及常规的PID控制器为主，它只能适⽤于⼀般的温度系统的控制，难以控制滞后、复杂、时变温度系统控
制。
能适应于较⾼的控制场合的智能化、⾃适应控制仪表，国内还不⼗分成熟。
随着科学技术的不断发展，⼈们对温度控制系统的要求越来越⾼，因此，⾼精度、智能化、⼈性化的温度控制系统是国内外必然发展的趋势。
未来，PLC锅炉温度控制系统的发展趋势：
更加使控制系统智能化，更加使⼯业⽣产⾃动化，更加有利于环境保护，⽣态⽂明建设。
三基于PLC锅炉温度控制系统的结构和功能
该系统硬件系统主要依托核⼼部件PLC芯⽚，并在温度传感器，模拟量输⼊模块，温度变送器，加热器及驱动，⼈机界⾯的配合下构成了设计温度控制装置的硬件部分。
根据实际⽣产需要和要求，对系统加以合适的控制软件，进⽽构成完整的控制系
统。
设计的温度控制系统主要实现的功能：
本次研究主要以锅炉为被控对象，以锅炉出⼝⽔温为主被控参数，以炉膛内⽔温为副被控参数，以加热炉电阻丝电压为控制参数，以PLC为控制器，构成锅炉温度串级控制系统；采⽤PID算法，运⽤PLC梯形图编程语⾔进⾏编程，实现锅炉温度的⾃动控制。
是⼯业锅炉温度控制系统更加稳定，使控制系统更加准确。
温度传感器感受锅炉
温度并且可以经过⼀定的装置传回数据，在特定的元件对温度进⾏分析，在系统软件的控制下对数据进⾏分析处理， PLC控制系统可以对整个锅炉设备的各个取样点的温度进⾏分析，处理采样数据，并对结果进⾏控制（升温或降温等）。
实现⽣产过程
的温度⾃动控制。
四⼩结
经过查阅国内外⽂献资料，了解了⼯业控制系统的发展，熟悉了PLC的发展过程以及PLC技术在锅炉温度控制系统中的应⽤。
在国内外资料的查阅学习到了锅炉温度控制系统的发展趋势：
向着更加智能化，⾃动化，更加有利于节约资源，保护环境的⽅向发展。
⽂献资料的查阅，是我更加懂得PLC的使⽤⽅法，如何在⼯业控制系统中发挥其控制作⽤。
熟悉了系统设计中涉及的其他元件的原理⽅法使⽤环境等。
并且了解了许多科研⼈员对该课题的研究⽅向，成果等，同时也知道了在该课题研究中⼈们遇到的具体问题以及问题的解决⽅案。
⽂献的查阅对⾃⼰设计的控制系统的设计提供了很多宝贵的理论依据，为这次设计成功提供了必要的条件。
参考⽂献
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