基于PLC的电加热水炉温度控制系统的设计
摘 要：在上世纪八十到九十年代，可编程逻辑控制器有了一个非常快的发展，这段时间，可编程逻辑控制器在处理模拟量方法、人机接口能力、数学处理能力以及网络的能力有了相当大的提高。使用顺畅，适合的地方多，编写的过程比较简洁、还有就是抗干扰的能力也很不错等等一些优点。可编程逻辑控制器在工业自动化这个复杂而又迷人的领域有着非常强大的地位，同时呢，在将来很长一段时间都是处于一种非常领先的地位，甚至是不可能被取代的。
在电热水炉的这个应用地方还是非常多的，但是呢在这么多的领域中，电热水水炉的性能的好坏至关重要，因为他关乎着产品的质量。本控制系统的核心微处理器里面的计算机控制技术，同时把控制精度以及自动化的程度都提高，还有就是把机器的自动化水平也给提高了。
这篇文章的控制系统还有工作的原理，各种传感器的选择、可编程逻辑控制器的选型、组态仿真这几个要点来叙述。经过本片文章的介绍以及改造后，这个电热水炉控制设计有着反应迅速、系统稳定、十分可靠、以及精度的把握也是非常优秀等等特点。
关键词：电热锅炉的控制系统 温度控制 传感器 PLC
Temperature control system of electric
furnace base on PLC
ABSTRACT：Since the middle of 1980~1990s, programmable logic controller has been developing rapidly. During this period, the programmable logic controller (programmable logic controller) has been greatly improved in the simulation method, man-machine interface capability, mathematical processing capability, network ability and so on. Programmable logic controllers are slowly entering a place called process control, many of which have replaced the DCS system with royal status in the field of process control. Programmable relatively simple preparation process. Programmable logic controllers have a strong position in industrial automation, and this complex and fascinating field is also a super powerful in the future, even if it can't be replaced.
The application of electric water heaters is still very extensive, but in many areas, the performance of electric water heaters is very important, because he cares about the quality of products. At present, the control system of electric heating water furnace is based on the computer control technology of microprocessor, which can improve the precision of automation control and improve the automation level of the machine.
According to the principle and working principle of the electric heating furnace control system, the selection of various sensors, the selection of programmable controller and the configuration simulation are introduced. After introduction and modification, the electric heating furnace control design has the characteristics of quick response, stable system.
Key words: heating boiler control system temperature control transducer cascade control PLC
第一章 绪论
1.1课题背景及研究目的和意义
电热水炉在许多地方用到的非常多，而且呢，它的性能的好坏也同时决定了物品质量优劣性。在当前这个情况，几乎所有电热水炉采用的系统是凭借微处理器，用微处理器以及计算机控制技术来工作，这样可以控制好产品的精度以及优良性，还有就是说可以让产品自动化程度变得很高很好，达到很好的效果。
PLC在上个世纪的1980年到1990年发展的最快。关于数字运算能力、人机的接口能力、模拟量运算的能力以及关于网络的能力这些都有了非常大的提高以及进展。PLC在当今情况下进入的领域越来越多，同时在好多领域正在逐渐的取代了原本有着领导或者领先地位的系统，比如说DCS系统。因为PLC有着它们所不具有的优点，比如说通用性高、编程简洁、适应的地方多以及可靠性也好，，同时抗干扰的能力也非常的高。
电热水炉属于机电方面的物品，通过电效应直接转化为热效应，也就是我们常说的电能变成热能，这个电热水炉效率很高，具有热稳定性，以及自动化的程度较高等特点，是每个人想象中的一款优秀产品，供暖设备在当前情况下很受老百姓的重视，每个人的环保意识和之前相比较正在逐渐提高，所以说，这款产品越来越被大家看重，在民用市场以及工业生产中用的也越来越多，效率也越来越高，这款产品在当前情况下主要在供暖还有用水的时候用到，它的特点就是把水的温度得到很好地控制，以及保持供水的时候有恒温的效果。
1.2 国内外研究现状
在1970年开始，因为在工业上的需求，尤其在技术方面的快速突破，还有各种原理还有设计方法进展的带动下，有一个相当大的一个发展，而且在适应性、智能性以及参数整合中有着不俗的发现和进展，在这当中，国际大厂也均生产出一大批外观漂亮、产品突出、性能优秀的温度控制仪器，在每个行业当中 有着超级广泛的发展和使用。当然了，他们还主要有下面这些特点：
1）习惯对惯性以及滞后等等有着比较繁琐的温度控制设计。
2）在很难表达的温度控制方面可以轻松地建立数学系统模型。
3）被控制的系统杂乱、数值容易改变的温度控制系统还是很容易适用的。
4）这个系统有着先进的算法、智能型理论、自适应的控制、以及校正控制自由，最终要的一点是适应的地方广泛。
5）所有的参数整定这个功能在温度控制器中也具有。在计算机技术以及控制器有着整定的功能，所以控制参数很容易。
6）控制的效果好，对外界干扰不担心，还有就是鲁棒性优秀等等特点，在当前情况下，外国的温度控制设计在智能型、精度好、功能完善等方向不断努力进步。
在整个国际中的所有行业中，温度控制系统的应用相当的多，不过呢，中国产出的温度控制器发展水平还是不够高的，因为发展的起步比较晚，整个国内的水平并不是很高，在这个领域目前欧美国家还是领先在国内的，尤其是和美国、德国的差距相对来说距离比较大。在当前这个阶段，国内水平不高，产品目前还是凭借常规的控制器和传感器为主，只能在普通的温度控制下适用，在一些复杂的情况下不适用，因为国内的这种技术还是非常的不成熟，这款产品可以适应智能化场合以及自适应的控制仪表。
伴随着科技的不断进步发展，所以呢，人性化、精度好、智能水平高是现在国内外所有专业人士共同努力的目标，同时也是整个社会发展的趋势，所以未来前景非常的广阔。
1.3 项目研究内容
PLC这种新型的自动控制装置是把计算机、自动控制以及通信这三大领域集成为一体。这款新的技术性能很好非常的卓越，在目前的情况下，各个领域尤其是工业领域很广泛的应用了。
本文使用FX2n-48MR三菱的控制器,将温度检测信号让模拟量转换模块接收到，同时液位信号以及主令信号传送给PLC的控制单元，有了以上的信号后，PLC控制单元可以把下一步的工作流程分别可以将指令分别传送给加热单元、电磁阀以及显示单元，最终通过温度控制系统设计进行文章的完成。
目录
第一章 绪论 2
1.1课题背景及研究目的和意义 2
1.2 国内外研究现状 2
1.3 项目研究内容 3
第二章 电热水炉整体设计方案 4
2.1设计要求 4
2.2 设计思路 4
第三章 PLC控制系统的硬件设计 5
3.1 PLC控制系统设计的基本原则和步骤 5
3.1.1 PLC控制系统设计的基本原则 5
3.1.2 PLC控制系统设计的一般步骤 5
3.1.3 PLC程序设计的一般步骤 6
3.2 PLC的选型 6
3.3 EM235 模拟量输入/输出模块 8
3.4 热电式传感器 9
3.5 可控硅加热装置简介 10
3.6 电容式液位传感器 11
3.7 分步直动式电磁阀 11
3.8 数码管显示 12
3.9 74LS47N芯片 13
3.10系统硬件接线图以及I/O分配表 14
第四章 PLC控制系统的软件设计 17
4.1 PLC程序设计的方法 17
4.2 编程软件GX-WORKS2概述 17
4.2.1 GX-WORKS2 简单介绍 17
4.2.2 计算机与PLC的通信 18
4.3 PLC实现功能的程序介绍 20
第五章 组态画面的设计 23
5.1 组态变量的建立及设备连接 23
5.2 创建组态画面 26
5.2.1 新建主画面 26
5.2.3 新建数据报表 26
5.2.4 新建实时曲线 27
5.2.5 新建历史曲线 27
5.2.6 新建报警窗口 27
结束语 29
参考文献 30
附录： 31
参考文献
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