基于PLC和触摸屏的锅炉内胆水温监控系统设计开题报告

1. 研究目的与意义

近年来，在我国以信息化带动的工业化正在蓬勃发展，温度已成为工业对象控制中一种重要的参数，特别是在冶金、化工、机械等各类工业中，广泛使用各种加热炉、热处理炉、反应炉等。温度是生活及生产中最基本的物理量，它表征的是物体的冷热程度。自然界中任何物理、化学过程都紧密地与温度相联系。在很多生产过程中，温度的测量和控制都直接和安全生产、提高生产效率、保证产品质量、节约能源等重大技术经济指标相联系。自18世纪工业革命以来,工业过程离不开温度控制。温度控制广泛应用于社会生活的各个领域，如家电、汽车、材料、电力电子等。温度控制的精度以及不同控制对象的控制方法选择都起着至关重要的作用。

在我国经济的快速发展过程中，锅炉在国民经济建设以及人民生活中的重要作用是人所共知的。锅炉是火力发电的三大设备之一，火力发电占我国现有发电装机容量的75%；锅炉是工业生产中能源动力供应的主要设备,锅炉在人民生活中也是不可或缺的设备。锅炉是化工、供热供暖、炼油、发电等生产中不可或缺的设备。它所产生的高压蒸汽，既可以作为风机、压缩机、大型泵类的驱动动力源，又可以作为蒸馏、化学反应、干燥等过程的热源。随着生产规模的扩大，生产设备的革新，作为动力设备和供热设备的锅炉，正在向着更大的容量、更高的系统参数、更高的效率等方面去发展。

锅炉是工业生产过程中的典型温度控制对象，温度是锅炉生产质量的重要指标之一，也是保证锅炉设备安全的重要参数。同时，温度是影响锅炉传热过程和设备效率的主要因素。如果锅炉温度过热，会严重锅炉运行的安全，因此为了确保安全，稳定生产，锅炉的温度控制系统就显得越发的重要。

2. 研究内容和预期目标

（1）设计一个基于plc和触摸屏的锅炉内胆水温监控系统，对其温度、压力进行实时、精确地监控。该系统应包括：压力检测、温度检测、单片机控制系统、触摸屏；

（2）完成的功能：温度、压力等的数据采集、显示、运算处理、按需要对锅炉内胆温度进行实时控制；

（3）电路原理图和硬件电路图设计；

3. 研究的方法与步骤

以锅炉为被控对象，以锅炉出口水温为主被控参数，以锅炉内胆水温为副被控参数，以加热炉电阻丝电压为控制参数，以plc为控制器，构成锅炉温度串级控制系统；

采用pid算法，运用plc梯形图编程语言进行编程，实现锅炉温度的自动控制。分别就电热锅炉的控制系统工作原理，温度变送器的选型、plc配置、组态软件程序设计等几方面进行阐述。

具体实现步骤如下：

4. 参考文献

[1]吴志敏，阳胜峰．西门子plc与变频器、触摸屏综合应用教程．北京：中国电力出版社，2009

[2]王阿根．plc控制程序精编108例．北京：电子工业出版社，2009

[3]杨后州．西门子s7-200plc编程速学与快速应用．北京：电子工业出版社，2010

5. 计划与进度安排

（1）2022．2．20—2022．3．06查阅资料，撰写开题报告；

（2）2022．3．06—2022．4．17硬件功能分析，熟悉s7-200plc系统指令及编程语言；

（3）2022．4．18—2022．5．23设计电路原理图、编制应用程序，开发组态软件；