基于matlab炉温控制系统设计

目录

第一章 绪论 ...................................................................................... 3 1.1 课题的背景 ................................................................................... 3 1.2 模糊控制的现状及原理 ................................................................. 4 1.3 本文的设计思路 ............................................................................ 5 第二章 系统硬件................................................................................. 6 2.1凌阳单片机的特点 .......................................................

硕 士 学 位 论 文

MASTER DISSERTATION

论文题目 基于PLC的加热炉炉温控制系统设计与应用

作者姓名 学科专业 指导教师

2015年3月

中图分类号：TP273：TG155.1 学校代码：10216 UDC：621.3 密级：公开

工程硕士学位论文

（工程设计型）

基于PLC的加热炉炉温控制系统设计与应用

硕士研究生 ： 导师 副导师 申请学位 工程领域

： ： ：

所 在 单 位 ： 答 辩 日 期 ：

授予学位单位 ： 燕山大学

Yanshan University

2015.03

燕山大学硕士学位论文原创性声明

本人郑重声明：此处所提交的硕士学位论文《基于PLC的步进式钢管淬火炉控制系统的研究与设计》，是本人在导师指导下，在燕山大学攻读硕士学位期间独立进行研究工作所取得的成果。论文中除已注明部分外不包含他人已发表或撰写过的研究成果。对本文的研究工作做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式注明。本声明的法律结果将完全由本人承担。

作者签字：

基于PLC控制的加热炉温

度控制系统设计

学 院： 专 业： 姓 名： 学 号：

传统的加热炉电气控制系统普遍采用继电器控制技术，由于采用固定接线的硬件实现逻辑控制，使控制系统的体积增大，耗电多，效率不高且易出故障，不能保证正常的工业产生，随着计算机控制技术的发展，传统继电器控制技术必然被基于计算机技术而产生的PLC控制取代，而PLC本身优异的性能使基于PLC控制的温度控制系统变的经济高效稳定且维护方便。这种温度控制系统对改造传统的继电器控制系统有普遍性意义。

1、加热炉温度控制系统基本构成

加热炉温度控制系统基本构成如图1所示，它由PLC主控系统、移相触发模块整、流器SCR、加热炉、传感器等五部分组成。我希望该加热炉的温度稳定在100℃进行工作。

图1加热炉温度控制系统基本组成

加热炉温度控制实现过程是：首先传感器将加热炉的温度转化为电信号，PLC主控系统内部的A/D将送进来的电压信号转化为PLC可识别的数字量，然后PLC将系统给定的温度值与反馈回来的温度值进行处理，给移相触发模块，再给三相整流电路（SCR）一个触发脉冲（既控制脉冲），这样通过三相整流电路的输出我们控制了加热炉电阻丝两端的电压，也既加热炉温度控制

湖北文理学院

毕业设计(论文)正文

题 目 专 业 班 级 姓 名 学 号 指导教师 职称

基于单片机的水温控制系统设计 机械设计制造及其自动化

Xxxx Xxx Xxxxx Xxx

2011年5月18日

基于单片机的水温控制系统设计

摘要：随着国民经济和国内工业的发展，人们需要对各种家用电器和工业设备的温度控制，采用单片机来对它们进行控制不仅具有控制简单、方便和灵活性大优点，而且可以大幅度提高被控温度的技术指标，从而能够大大提高产品的质量和数量。目前的水温控制系统多采用由模拟温度传感器，多路模拟开关，A/D转换器及单片机等组成的传输系统。水温控制在工业及日常生活中应用广泛，分类较多，不同水温控制系统的控制方法也不尽相同。

本设计采用单片机作为水温控制系统的控制核心，实现人工设定温度，自动控制温度，显示水的实时温度等功能。水温测试方式采用集成模拟温度传感器感知器皿中水的温度，并用运算放大器将传感器输出的微弱模拟电压信号进行放大。它以单片机stc89c51为核心，使用温度传感器AD590采集实时温度并通过数码管显示，提供各种运行指示灯来指示系统现在所处状态，该软件和系统硬件已经完成，在软件proteus中，系统进行了仿真，并且系统的设计进行了验证也是合理的。最

安徽工业大学 毕业设计（论文）说明书

摘 要

控制系统校正属于系统设计环节，通过校正可以使系统的性能得到改善，从而使系统满足期望的性能指标。

本文主要研究线性定常系统的串联校正方法，包括串联超前校正、串联滞后校正和串联滞后超前校正。本文首先回顾了系统的时域性能指标和频域性能指标以及系统的校正方式，然后分别讨论了系统校正的根轨迹法和频率特性法。针对两种方法，分别给出了控制系统超前校正、滞后校正，滞后超前校正的理论依据、适用范围、校正步骤和相应的算法流程图，并针对各个校正方法编写了相应的MATLAB仿真程序，同时利用MATLAB的图形用户界面设计功能对控制系统校正进行了可视化界面设计，为每种校正方法设计了对应的GUI界面。针对每种方法给出具体实例验证了校正方法的有效性以及算法的正确性。

关键词： 串联校正，MATLAB，根轨迹法，频率特性法，GUI

····························· ·································································装订线I

安徽工业大学

济南大学毕业设计

毕业设计

题 目 基于PLC的DCS控制系统 ——锅炉内胆水温控制系统的设计 学 院 自动化与电气工程学院 专 业 自动化 班 级 0802班 学 生 胡晓丽 学 号 20080301172 指导教师 王新江

二〇一二年六月八日

1 济南大学毕业设计

摘 要

温度是工业生产过程中最常检测和控制的热工参数之一，本设计是以西门子S7-200PLC为主控制器，以MCGS6.2为上位机监控软件来实现对锅炉内胆水温的DCS自动控制。系统主要由一台带有MCGS6.2组态软件的上位机和应用于STEP7-MicroWIN V4.0软件、西门子S7-200PLC下位机以及PC/PPI电缆、RTGK-2型过程控制系统构成。

通过对下位机S7200PLC的软件编程，完成锅炉内胆温度信号采集、处理以及PID

0121011360504

课 程 设 计

题 目 电阻炉温度控制系统设计

学 院 自动化学院 专 业 自动化专业 班 级 自动化1005班

姓 名 柳元辉 指导教师

刘小珠

2014 年 1 月 10 日

学 号：

课程设计任务书

学生姓名： 柳元辉 专业班级： 自动化1005 指导教师： 刘小珠 工作单位： 自动化学院

题 目: 电阻炉温度控制系统设计 初始条件：

1. 课程设计辅导资料：“过程控制系统和应用”、“过程控制系统与仪表”、“过程控制仪表及控制系统”、“过程控制系统”等； 2. 先修课程：仪表与过程控制系统等。 3. 主要涉及的知识点：

过程控制仪表、控制系统、被控过程等

要求完成的主要任务: （包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具

体要求）

1. 课程设计时间：1.5周；

2. 课程设计内容：根据指导老师给定的题目，按规定选择其中1套完成；

本课程设计统一技术要求：研读辅导资料对应章节，对选定的设计题目所涉及的生

锅炉温度系统的设计

综述

锅炉汽包燃烧系统是工业蒸汽锅炉安全、稳定运行的重要指标，温度过高，会使蒸汽带水过多，汽水分离差，使后续的过热器管壁结垢，传热效率下降，过热蒸汽温度下降，严重时将引起蒸汽品质下降，影响生产和安全；温度过低又将破坏部分水冷壁的水循环不能满足工艺要求，严重时会发生锅炉爆炸。尤其是大型锅炉，一旦控制不当，容易使汽包满水或汽包内的水全部汽化，造成重大事故。因此，在锅炉运行中，保证温度在正常范围是非常重要的。

本文设计了一种数字式锅炉温度控制系统，并给出了硬件原理图。该控制系统是用MCS-51系列单片机及其相关硬件来实现，利用传感器测量温度数据、CPU循环检测传感器输出状态，并用光柱和LED指示温度的高度。当锅炉温度低于用户设定的值时，系统自动打开燃料通道，当温度到达设定值时，系统自动关闭燃料通道。通过定量的计算表明该控制系统设计合理、可行。

一.系统总体设计

1．1 系统总体设计方案

设计框图如下所示：

温 度 信 号 采 集 电 路 计算机控制 温度控制接口电路 继电器控制 与加热电路 继电器控制 与降温电路

图1-1系统框图

1．2 单元电路方案的论证与选择

1

锅炉温度系统的设计

硬件电路的设计是整个实验的关

广西工业职业技术学院

设计说明书

课题名称：

姓 名：

专 业：

班 级：

起止日期

指导教师： 加热炉温度控制系统设计

吴雨冬

过程控制

自动化1031

2011年12月 1日～2011年 12月30日

黎鸿坤

广西工业职业技术学院

设计说明书

题目： 加热炉温度控制系统设计

目 录

前言 ………………………………………………………1 第一章 设计的目的及意义…………………………………2 第二章 控制系统工艺流程及控制要求……………………2

2.1 生产工艺介绍 2.2 控制要求

第三章 总体设计方案………………………………………3

3.1 系统控制方案 3.2 系统结构和控制流程图

第四章 控制系统设计………………………………………5

4.1 系统控制参数确定

第五章 控制仪表的选型和配置……………………………6

5.1一体化温度变送器 5.2 DX2000型无纸记录仪

5.3 调节器 5.4 执行器

5.5 电/气阀门定位器ZPD-01 5.6 安全栅 5.7 配电器

5.8 薄膜气动调节阀ZMBS-16K

第六章 联锁保护……………………………………………11 第七章 系统控制接线图…………

摘 要

电阻炉设备对温度精度的要求高，传统控制方法的延时性、热惯性等特点无法满足控制精度需求。设计将模糊策略和常规PID控制方法结合，以解决传统电阻炉温度控制精度不足问题。

硬件部分由温度采集模块、外部通信模块、驱动模块、温度显示模块、电源模块组成。运用MATLAB软件的Simulink对电阻炉温度控制系统算法进行了仿真，能够达到的性能指标，克服了温控的精度问题。并分别用常规PID控制、常规模糊控制和模糊自整定PID控制对电阻炉温控系统进行仿真实验。仿真结果表明,采用模糊自整定PID的控制系统,系统适应能力更强,控制精度更高,动态性能更好，此次设计的电阻炉温控系统完成了提高温度控制精度的目标。

关键词 模糊控制 单片机 温度控制 电阻炉

I

Abstract

In modern industrial production, the device resistance furnace temperature accuracy requirements increasingly high, while the use of traditional methods to