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摘要:目前,随着我国自动化技术的发展,我国供暖的方式发生了巨大的变化,供热用户大多集中北方城市,以前我国许多供暖(主要是我国的北方)的地方的供热站大多都是采用的传统的手动控制阀,人工值守的方式。我国供暖系统的热源以燃煤(燃气)锅炉为主,供暖除了消耗越来越多的矿物燃料外,废气的排放也对环境产生着巨大的影响,给我国的节能和减排带来沉重的压力。
本项设计旨在提高供暖能源的有效利用率,同时减少废气的排放。本次设计了以网络监控,结合供暖用户需要的基础设施,设计出分户供暖的监控系统。本系统由下位机(温度数据监测控制器,压力数据控制器和流量数据控制器)和上位机(PC机监控中心)组成。
依据低成本,低功耗,高可靠性的设计原则,系统采用了PLC S7-200系列作为下位机的控制装置的核心,极大的降低了功耗。系统数据采集模块选用了先进的数字温度传感器,电路设计简单,占用I/O口少。系统采用以太网作为通讯媒体连接监控中心和现场控制器,系统的温度控制策略选择了模糊控制和PID控制技术,既保持了PID控制的稳态误差小,稳定性好的特点,又兼具模糊控制的鲁棒性和调节速度快的特点。
本文介绍了基于PLC的供暖控制系统的设计(课题来源于的导师的科研题目)。本系统设计将现代计算机技术,电子技术和以太网通信技术运用到供暖控制领域,适应了当前国内的需求和发展。利用网络监控系统,可以及时监控系统参数,调节管网,还可健全运行档案,实行量化管理从而提高了设备的运行速率,也增强了系统管理的质量。
本文的具体内容则是控制柜的选型,设计,S7-200PLC的软件编程,调试,以及触控屏和上位机的组态设计,以及通信。以此阐述了整个系统的设计框架和思路。
关键词:可编程逻辑控制器;供暖;上位机;通信;人机接口
目录
摘要
Abstract
1 引言-1
1.1 课题的背景-1
1.2 国内外技术现状-1
1.3 课题意义-2
2 供暖控制系统的总体方案的设计-3
2.1 供暖控制系统的流程-3
2.2 供暖控制系统的结构组成-4
3基于PLC的供暖控制系统的硬件设计-5
3.1 PLC的选型-5
3.2 S7-200的CPU的选择-5
3.3 PLC的功能和特点-5
3.4 I/O点数计算-5
3.5 PLC的I/O地址分配表及外部接线图-7
3.5.1输入输出分配-7
3.5.2 PLC外部接线图-8
4下位机的设计-11
4.1 PLC的的工作要求-11
4.2 手动控制方式-11
4.3 自动控制方式-12
4.4 自动控制中的死区的设置-12
5触控屏的设计-14
5.1 关于触控屏的简介-14
5.2 PLC控制屏的界面设置要求-14
5.3 PLC控制屏的界面设置-14
6监控软件设计-18
6.1 上位机和组态王软件-18
6.2 通信方式的选择-18
6.3 PLC和组态王的以太网通信设置-19
结 论-23
参考文献-24
附录-25
致 谢-36