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毕业设计（论文）

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毕业设计（论文）报告

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电气自动化类毕业设计题目

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电气自动化类毕业设计题目

摘要：随着工业自动化技术的快速发展，电气自动化技术已成为现代工业生产中不可或缺的一部分。本论文以XX公司生产线为例，研究了一种基于PLC的电气自动化控制系统。通过对电气自动化控制系统的需求分析、设计、实现和测试，验证了该系统在提高生产效率、降低生产成本和保证生产安全方面的优越性。本文详细阐述了电气自动化控制系统的设计原理、实现方法、系统性能评价以及在实际生产中的应用效果，为电气自动化控制系统的研究和开发提供了有益的参考。

近年来，随着我国工业自动化水平的不断提高，电气自动化技术在各个行业得到了广泛应用。电气自动化技术是将计算机技术、自动控制技术、电子技术、通信技术等多种技术相结合，实现对生产过程的自动化控制。PLC（可编程逻辑控制器）作为一种新型的自动化控制设备，因其具有结构简单、可靠性高、易于编程和扩展等优点，被广泛应用于工业自动化领域。本文以XX公司生产线为例，研究了一种基于PLC的电气自动化控制系统，旨在提高生产效率、降低生产成本和保证生产安全。

一、1.电气自动化控制系统概述

1.1电气自动化控制系统的发展历程

(1)电气自动化控制系统的发展历程可以追溯到20世纪中叶。在最初的阶段，自动化控制主要依赖于继电器和接触器等传统电气元件，这些元件在工业生产中实现了基本的控制功能。随着电子技术的飞速发展，电子计算机开始被应用于控制领域，推动了电气自动化控制系统的发展。1948年，美国贝尔实验室发明了晶体管，这一发明极大地提高了电子设备的性能和可靠性，为电气自动化控制系统的发展奠定了基础。

(2)20世纪70年代，可编程逻辑控制器（PLC）的诞生标志着电气自动化控制系统进入了一个新的时代。PLC作为一种新型的自动化控制设备，以其结构简单、可靠性高、易于编程和扩展等优点，迅速在工业生产中得到广泛应用。据统计，截至2020年，全球PLC市场销售额已超过150亿美元，其中我国PLC市场规模逐年增长，已经成为全球最大的PLC市场之一。以我国某大型钢铁企业为例，该企业采用PLC技术对生产线进行了自动化改造，提高了生产效率约30%，降低了生产成本约20%。

(3)进入21世纪，随着互联网、物联网、大数据等新一代信息技术的快速发展，电气自动化控制系统开始向智能化、网络化、信息化方向发展。智能传感器、智能执行器、智能控制系统等新兴技术的应用，使得电气自动化控制系统具备了更加灵活、高效、智能的控制能力。例如，在石油化工行业，通过采用智能化的电气自动化控制系统，实现了生产过程的实时监测、故障诊断和优化控制，提高了生产安全性，降低了能源消耗。此外，电气自动化控制系统在能源、交通、环保等领域也得到了广泛应用，为我国经济社会的发展做出了重要贡献。

1.2电气自动化控制系统的组成及功能

(1)电气自动化控制系统通常由输入单元、控制单元、执行单元和监控单元四个主要部分组成。输入单元负责收集生产过程中的各种信息，如温度、压力、流量等，并通过传感器将这些信息转化为电信号。控制单元是系统的核心，负责根据输入信息进行数据处理和决策，以实现对生产过程的控制。执行单元则根据控制单元的指令，执行具体的操作，如开关阀门、启动电机等。监控单元则对整个系统的工作状态进行实时监控，确保系统运行的安全可靠。

(2)在电气自动化控制系统中，输入单元通常包括传感器、变送器、模拟量输入卡等设备。这些设备能够将物理量转换为标准电信号，以便于传输和处理。例如，温度传感器可以将温度变化转换为电压信号，而压力传感器则可以将压力变化转换为电流信号。控制单元一般由可编程逻辑控制器（PLC）、工业控制计算机或分布式控制系统（DCS）等组成，它们能够执行复杂的逻辑运算、数据处理和算法分析，从而实现对生产过程的精确控制。

(3)执行单元通常由电机、执行器、继电器、接触器等执行元件组成，它们根据控制单元的指令执行具体的动作。例如，电机可以根据指令启动或停止，执行器可以根据指令调节流量或压力，继电器和接触器则用于实现电路的通断控制。监控单元则包括人机界面（HMI）、数据采集卡、网络通信模块等，它们负责收集系统运行数据，显示系统状态，并与上级系统进行数据交换。这些单元的协同工作，确保了电气自动化控制系统的高效、稳定和安全运行。

1.3电气自动化控制系统的分类

(1)电气自动化控制系统根据控制方式和应用领域可分为多种类型。其中，按控制方式分类，主要有继电控制系统、可编程逻辑控制器（PLC）控制系统、分布式控制系统（DCS）和现场总线控制系统（FB）。继电控制系统是最早的