1。3 设计任务和要求

本设计是基于PLC的锅炉内胆水温控制系统，经过采取适当的控制算法来控制温度，输入设定值并及时记录实时温度，使锅炉温度围绕给定的参照温度上下波动（或者在小范围内变化）。

这次的毕业设计是把PLC作为水温控制系统的核心，以西门子公司的S7-200PLC为CPU模块，并利用自动控制原理中PID的特性作为算法控制以限制参数，而采用MCGS组态技术监控温度，以实现温度以及锅炉的运行状态的实时监控。

本设计的主要任务为以组态软件MCGS。6。2作为上位机，以 PLC作为下位机，上位机通过组态监控温度对象，下位机通过程序控制温度对象。

本设计的主要任务有：

（1）绘制硬件PLC接线图；

（2）选择PLC型号，绘制主程序流程图，列I/O分配表；

（3）用组态软件MCGS建立基于PLC的锅炉温度控制系统组态界面，并编写部分程序；

（4）最后进行运行程序的调试，实现温度控制系统的温度控制和组态动态模拟。

2。方案设计

2。1 系统总体方案框图设计

本方案设计的原理是把西门子S7200PLC作为主控制器，组态软件MCGS。6。2作为上位机监控软件，达到锅炉内胆水温的自动控制的目的。通过系统画面组态、动态组态、策略组态等，可以很好的监控计算机动态实时监控锅炉内胆水温控制的运行情况。本设计方案中系统的整体结构框图如 2。1 图所示。

图2。1整体结构框图

本设计方案是把锅炉内胆的温度作为被控对象，PT100检测到炉内的温度，温度值在R/V转换中被转换成4-20mA 的电流压信号后，把其送入PLC模块。测量值与设定值在PLC中进行比较得到偏差，然后使用PID算法把设定值的差值和比较测量值运算后就可以得到控制加热器的电压控制信号，这样就能实现精确控制锅炉内胆的温度的目的。通过S7-200PLC与MCGS组态软件，实现了对系统的实时监控的目标。

2。2 锅炉温度控制框图设计来自优O尔P论R文T网WWw.YoueRw.com 加QQ7520`18766

   在本设计中，水温控制是系统最基本的要求，按照回路的情况进行分类，大概可分为单回路与多回路控制系统、开环与闭环控制系统两大类。单回路控制系统是所有控制系统中最简单的，但是其它各种复杂过程控制系统分析、设计的基础都是单回路控制系统。单回路控制系统进行分析，设计，调试的方法是非常简单的，理解单回路控制系统对各个环节的作用，就可以解决更复杂的设计问题。根据本设计的任务和要求，考虑到各个控制系统的不同特点和优点，本设计最终选择温度单回路控制系统来进行控制，单回路系统温度反馈控制框图结构如图 2。2所示。

图2。2系统温度反馈控制框图

本设计是基于上述所说的反馈控制原理，其工作流程就是先进行启动运行，进行程序初始化复位，根据具体实际要求，判断是否需要更新参数；然后会显示当前的温度情况，根据实际工作中所需要的温度计算出温差，通过PID算法计算出两者的温差，进而选择执行器进行升温降温操作，达到预期的设定温度后，则进入系统的PID子程序系统进行中断处理。系统的流程结构图如下图2。3 所示。

图2。3系统流程图

3。系统的硬件设计

3。1 PLC控制器的选择

PLC具有许多优点，从长远角度看来，锅炉温度控制系统选择它是极其明智的，其具体优点见下： 靠谱，防干涉能力强；灵动，控制系统韧性十足；编程简单实用，使用方法简单通俗；控制系统元件少，周期短；易于维修；大小适当，耗电量低；，性价比高等优点。