电器控制与可编程控制技术课程设计
设计题目： 某化工加热炉控制系统设计
学 院： 职业技术学院 专 业： 自动化 班 级： 自动职101
2013年 7 月 日
设计任务书
设计目的
1． 了解电气控制与可编程控制技术的发展概况、动向和应用领域； 2． 了解熟悉常用电气控制与可编程控制系统设备的结构机理、电气特性和主要参数；
3． 理解和掌握基本的控制方法、电气控制、编程方法； 4． 培养综合应用所学理论知识分析解决工程实际问题的能力； 5． 锻炼个人的动手和思维能力； 设计任务
1. 某化工加热反应釜的组成
某化工加热反应釜的结构示意图如图1 所示。图中排气阀Y1、进料阀Y2、氮气阀Y3和泄放阀Y4都为电磁阀，SL1和SL2为液位传感器，用于检测液面高度，当液位达到给定值时为ON状态，低于给定值时为OFF状态，温度传感器ST和压力传感器SP分别用于检测釜内温度和釜内压力，当温度和压力达到给定值时相应传感器为ON状态，低于给定值时为OFF状态。要求设计符合反应釜加热工艺过程的控制程序。
KMEH加热器USPSL1STSL2Y3氮气阀排气阀Y1进气阀Y2Y4泄放阀图1 加热反应釜的结构示意图
2．反应釜加热工艺过程 （1）送料控制
①检测到液面SL2、炉内温度ST、釜内压力SP都小于给定值时，传感器SL2、ST、SP均为OFF状态； ②打开排气阀Y1和进料阀Y2；
③当液位上升到液面SL1 时，应关闭排气阀Y1和进料阀Y2； ④延时20s，打开氮气阀Y3，氮气进入反应釜，釜内压力上升；
⑤当压力上升到给定值，即SP为ON状态时，关闭氮气阀Y3，送料过程结束。
（2）加热反应过程控制
①交流接触器KM得电，接通加热器EH的电源；
②当釜内温度升高到给定值，即ST为ON状态时，交流接触器KM断电，切断加热电源；
③延时10s，加热过程结束。 （3）泄放控制
①打开排气阀，使釜内压力降到预定最低值，即SP为OFF状态； ②打开泄放阀，当釜内溶液降至液位下限，即SL2为OFF状态时，关闭泄放阀和排气阀，系统恢复到原始状态，准备进入下一循环。
（4）设置系统的启动按钮和停止按钮。按下启动按钮系统开始工作，按下停止按钮时系统必须在一个循环的工作结束后才能停下来。 3．设计说明书应包括以下内容
（1）系统设计任务分析 （2）系统设计方案 （3）系统硬件设计
PLC的选型、I/O地址分配 PLC控制系统的外部接线图 （4）系统软件设计
程序流程图或功能图 控制程序梯形图 （5）程序编辑和调试
具体要求
1、根据指导教师给出的设计任务书编写相关相关程序、画出接线图及仿真系统图。
2、在设计任务书中对CPU的选择；输入/输出接口的分配；做出硬件设计、软件设计中的流程图、T型图及PLC外部接线图的过程和依据。
3、撰写课程设计任务书
电气控制与可编程控制技术课程设计 第 I 页
目 录
摘要 .......................................................................................................... 错误！未定义书签。 第一章 设计方案 ...................................................................................................................... 2
1.1 设计任务书分析 ................................................... 2 1.1 1设计要求 2 1.1.2 设计分析 2 1.2 设计思路 ......................................................... 3 1.3 设计方案 ......................................................... 3 第二章 硬件设计 ...................................................................................................................... 4
2.1 功能模块设计 ..................................................... 4 2.2 芯片介绍 ......................................................... 4 2.2.1 微控制器CPU的选择 ........................................................................................ 4 2.2.2压力传感器 ......................................................................................................... 4 2.2.3 温度传感器 ........................................................................................................ 5 2.2.4 液位传感器 ......................................................................................................... 5 2.3 I/O 地址分配 ........................................................................................................ 6 2.4 I/O 接线图 ............................................................................................................ 6
第三章 程序设计 ...................................................................................................................... 7
3.1 程序设计思路 ..................................................... 7 3.2 程序设计工具简介 ................................................. 7 3.2.1 V4.0 STEP 7 MicroWIN SP6的功能和操作简介 ................................................ 7 3.2.2 STEP7-Micro/WIN的窗口组件 .............................................................................. 7 3.2.3 STEP7-Micro/WIN的入门操作 .............................................................................. 9 3.2.4 PLC控制程序的上传 .............................................................................................. 9 3.3 S7-200的功能和操作简介 ....................................................................................... 10 3.4 程序流程框图 .................................................... 12 第四章 系统调试 .................................................................................................................... 14
化某工加热炉控制系统设计plc课程设计--毕业设计
