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辽 宁 工 业 大 学 工业控制网络 课程设计（论文） 题目: 基于Controllogix系统的加热炉温度控制系统 院（系）： 电气工程学院 专业班级： 自动化 104 学 号： 姓 名： 指导教师： （签字） 起止时间： 2013.12.18—2013.12.27 课程设计（论文）任务及评语 院（系）：电气工程学院 教研室：自动化 学 号 学生姓名 专业班级 课程设计（论文）题目 基于Controllogix系统的加热炉温度控制系统 课程设计（论文）任务 课题完成的功能、设计任务及要求、技术参数 实现功能 以Controllogix PLC为主控制器，实现对远程电加热炉的温度控制，系统实现的功能如下： 1、本地电加热炉的温度控制： （1）包括温度采集程序，标度换算、数字滤波程序、PID程序、D/A输出程序设计等； （2）温度PID控制参数整定包括：整定PID参数，分析不同PID对温度控制精度的影响。 2、网络功能： （1）Controllogix PLC为主控制器，上位机采用计算机作为监控器，下位机采用PLC作为控制器，上下位机通过Ethernet通信；（2）在上位机上完成系统的组态界面设计，包括通信连接、硬件组态、变量组态、画面组态（温度控制回路相关参数的显示）。 设计任务及要求 1、分析系统功能，确定系统方案。 2、在上位机上进行硬件组态和编写梯形图。 3、画出系统的Ethernet网络结构图。 4、根据本地加热炉的温度控制要求，编写程序，实现系统功能。 5、要求认真独立完成所规定的全部内容；所设计的内容要求正确、合理。 6、按学校规定的格式，撰写、打印设计说明书一份；设计说明书应在4000字以上。 技术参数 1、Ethernet网络传输速率：10Mbps ；2、温度范围 0~350度 3、温度控制精度：1%。 进度计划 1、布置任务，查阅资料，确定系统设计方案（1天） 2、对系统功能进行分析，构建Ethernet/IP网络（1天） 3、系统硬件组态及参数设置（3天） 4、系统软件组态及编写功能程序并模拟调试（3天） 5、撰写、打印设计说明书（1天） 6、验收及答辩。（1天） 指导教师评语及成绩 平时： 论文质量： 答辩： 总成绩： 指导教师签字： 年 月 日 注：成绩：平时20% 论文质量60% 答辩20% 以百分制计算摘 要 随着国民经济的发展，加热炉的发展和工业生产水平提高，已经在冶金、化工、机械等各类工业控制中得到了广泛应用，并且在国民经济中占有举足轻重的地位，人们需要对各种加热炉中温度进行监测和控制。 本课程设计介绍了Controllogix PLC控制器在加热炉温度控制系统中的应用，对系统选型、工作原理、设计步骤、控制流程图和接线图做了详细阐述。加热炉温度控制系统由以下几部分组成：上位机监控器（计算机），下位机控制器（PLC），加热炉加热装置及温度采集装置。通过温度采集器进行信号采集，传送给PLC，下位机PLC与上位机（PC）之间通过Ethernet通信， PLC控制加热装置来控制加热炉的温度。 本系统设计选择PLC的Controllogix PLC型号，其适合顺序、过程、传动、运动控制的模块化高性能控制平台，可以在一个机架上使用多个处理器、通讯模块和输入输出模块 Controllogix；Ethernet；加热炉 目 录 第1章 绪论 1 1.1 加热炉温度控制系统的现实意义 1 1.2 加热炉温度控制系统的发展技术和控制技术 1 第2章 课程设计方案 3 2.1 概述 3 2.2 系统组成的总体结构 3 第3章 硬件设计 5 3.1 Controllogix控制系统设计 5 3.1.1 PLC的I/O统计 5 3.1.2 PLC的选型 5 3.1.3 输入输出点数分配 6 3.2 温度采集装置设计 7 3.3 加热装置设计 7 3.4 系统的电气接线 9 第4章 软件设计 10 4.1 PID控制回路设计 10 4.2 程序设计 11 4.2.1 主程序设计 11 4.2.2 PID算法 12 4.2.3 标度变换程序设计 13 4.3 PC组态界面设计 14 第5章 课程设计总结 15 参考文献 16 第1章