s7300plc的加热炉控制系统设计【字数：13085】
摘 要为了得到有可塑性的金属坯，在生产的时候，必须要注意加热的温度满足设定的稳定，这样得到的金属坯才是能够继续生产加工。即使是做成冷轧，在制作的时候也要采用加热的技术的。对于一个加热炉来说，需要满足很多条件，最关键的还是要保证生产需求。其次就是要满足高品质，高效率。一个好的加热炉会对生产产生事半功倍的作用，大大降低了生产成本，提高了工业效率。为了减少金属的损耗和和燃料的消耗快速加热的方法一般都是优先考虑的，这样也是大大节约了成本。想要得到高质量的金属制品，热加工的方法是很关键的。在加热物料的时候，炉膛的温度应该满足设定的温度，所以会得到表面温度均匀的使用面，这样金属的使用率会很高，也是有效的抑制了因为温度过高产生表皮脱落的问题。另外如果燃料消耗少了，直接的就能减少成本，也节约了能源，对环境方面来讲也是很有意义的。一个高质量的燃烧炉单位燃料消耗量是很低的，每千克的钢消耗量会大大低于标准值。燃烧炉是一个经常受到高温和机械磨损的设备，在生产过程中也要非常注意使用，否则后果会很严重。为了避免过多的问题定期检查就非常有必要了。如果做到定期检查，既能保证了操作人员的安全也能延长炉子的使用寿命。所有在现在的工程在使用燃烧炉时都会将定期检查列入日常工作中。
目 录
1.绪论 1
1.1课题背景 1
1.2工业加热炉的概况 2
1.2.1工业加热炉的工作原理 2
1.2.2工业加热炉的分类 2
1.3 国内外加热炉控制方法的发展概况 2
2.加热炉控制要求及其控制方式 4
2.1 管式加热炉概况 4
2.2加热炉的控制要求 5
2.3 加热炉的工艺流程 5
2.4 加热炉温度控制方式的确定 7
3.加热炉控制系统的硬件设计 9
3.1加热炉控制系统的总体结构 9
3.2硬件设计总体框图 9
3.3 PLC及其模块的选用 9
3.4 WinCC界面介绍 11
4.加热炉控制系统的软件设计 13
4.1 编程工具 13
4.2 组态和程序 13
4.2.1程序块 13
4.2.2 OB *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072#
块的作用 14
4.3 PLC内部的使用地址 14
4.4主程序 15
4.5对程序中FC105块进行详细介绍 18
4.6报警程序 20
5.人机界面 25
5.1 WinCC概述 25
5.2主操作界面 25
5.3 监控画面 26
6.调试与分析 28
6.1 程序调试 28
6.2 界面运行 28
6.3 监控画面 31
7.总结与展望 34
参考文献 35
致 谢 36
附 录 37
1. 绪论
1.1课题背景
本课题研究的是加热炉的控制系统，研究燃烧炉的第一步就是研究如何将原材料加热到成品 。基本上一个完整的加热技术包含了一下几点。
运输，原料在运输过程中要注意运输过程中的机械磨损，物料的放置位置也要注意。
沉淀，想要得到没有瑕疵的原料，沉淀工作是必不可少的。
分离，沉淀后会得到相对纯净的物料，原料的分离就是将在沉淀时不能取出的东西做进一步的处理。
脱水，分离后进行脱水处理，这样做的目的是为了节约成本，如果没有做脱水处理，将会消耗过多的资源在处理原料中的水分。
烘干，烘干是为了烘干原料表面多余的水分。
初加工，烘干完成后就可以对原料进行初步的加工了。
作为原料的采集和加热设备，燃烧不同的物料，就会得到不同的温度火焰，然后金属盘管受热原料得到加热，从而达到工艺要求；也可以简介的加热金属盘管，他是通过炉内的工质水来实现的工艺要求，金属盘管的加热是为了更好的加热原材料。至今，工业化发展迅速，加热炉的发展也很迅速，所现在的加热炉优点越来越多，大多数加热炉满足了结构严谨，功能多变，适用于多种生产中以及使用寿命长等特点。所以广泛的运用于工业生产中。对工业自动化的生产产生了很大的影响。
一般来说，加热炉都会由继电器来控制，但是继电器的使用带来很大的局限性，因为继电器会需要固定的线路来维持维持逻辑的运行，这样就会郑家了占地面积，线路越多损耗越大，效率上更是大大的降低了，繁琐的线路更是会导致很多的故障，并且解决故障花费很多的时间，所以不能保证高效率的工业生产。
计算机技术的发展，为传统加热炉开辟了新的道路，计算机技术完美的将燃烧炉与计算机PLC结合起来。PLC解决了继电器的线路复杂，结构复杂的缺点，将所有的模块集成到一起，使得燃烧炉控制系统运行更加稳定，在效率上 大大的提高了，并且维护方便，真正为程序员节约了很多时间。
1.2工业加热炉的概况
1.2.1工业加热炉的工作原理
在工业生产中，很多的生产都是要使用到燃烧炉的，如石油生产，机械生产，建筑材料生产，电工电子元器件加工等各个行业。他的工作原理为，燃料经过燃料泵输送到炉膛中，炉膛对燃料进行加热，加热后产生高温烟气，高温烟气从通道进入对流室，另外物料从上料泵经过换热室后流过对流室，在对流室中高温烟气对物料进行加热，随后对流室将产生烟气，通过烟囱排出。而后加热炉主要以热传递的方式对介质进行加热的，从而保证炉内的温度一直稳定在某个温度的区间之内。实现了对物料达到预期效果的工艺效果。
1.2.2工业加热炉的分类
工业加热炉有很多种，市面上常用的几种大致分为以下几种：
(1)火筒式加热炉。当原料中的水分较少时，可以采用此方法，因为他的炉膛内没有隔板，加热水分多的原料时会有诸多不确定的因素存在。他的结构比较简单，主要由燃烧器用于燃烧燃料用，火管用于提供火，烟管用于加热物料。
(2) 管式加热炉。管式加热炉一般使用在工业化生产中，他的特点是辐射室的设计，能够对燃料进行预热处理。当原料是原油水混合物时可以采用管式加热炉。因为多了辐射室，所以在封闭的环境下，他的温度上升很快，效率很高。所以管式燃烧炉又称为高效炉。他的主要加热方式主要是辐射室与对流室相互结合的，并且外壳不承受压力。
目 录
1.绪论 1
1.1课题背景 1
1.2工业加热炉的概况 2
1.2.1工业加热炉的工作原理 2
1.2.2工业加热炉的分类 2
1.3 国内外加热炉控制方法的发展概况 2
2.加热炉控制要求及其控制方式 4
2.1 管式加热炉概况 4
2.2加热炉的控制要求 5
2.3 加热炉的工艺流程 5
2.4 加热炉温度控制方式的确定 7
3.加热炉控制系统的硬件设计 9
3.1加热炉控制系统的总体结构 9
3.2硬件设计总体框图 9
3.3 PLC及其模块的选用 9
3.4 WinCC界面介绍 11
4.加热炉控制系统的软件设计 13
4.1 编程工具 13
4.2 组态和程序 13
4.2.1程序块 13
4.2.2 OB *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072#
块的作用 14
4.3 PLC内部的使用地址 14
4.4主程序 15
4.5对程序中FC105块进行详细介绍 18
4.6报警程序 20
5.人机界面 25
5.1 WinCC概述 25
5.2主操作界面 25
5.3 监控画面 26
6.调试与分析 28
6.1 程序调试 28
6.2 界面运行 28
6.3 监控画面 31
7.总结与展望 34
参考文献 35
致 谢 36
附 录 37
1. 绪论
1.1课题背景
本课题研究的是加热炉的控制系统，研究燃烧炉的第一步就是研究如何将原材料加热到成品 。基本上一个完整的加热技术包含了一下几点。
运输，原料在运输过程中要注意运输过程中的机械磨损，物料的放置位置也要注意。
沉淀，想要得到没有瑕疵的原料，沉淀工作是必不可少的。
分离，沉淀后会得到相对纯净的物料，原料的分离就是将在沉淀时不能取出的东西做进一步的处理。
脱水，分离后进行脱水处理，这样做的目的是为了节约成本，如果没有做脱水处理，将会消耗过多的资源在处理原料中的水分。
烘干，烘干是为了烘干原料表面多余的水分。
初加工，烘干完成后就可以对原料进行初步的加工了。
作为原料的采集和加热设备，燃烧不同的物料，就会得到不同的温度火焰，然后金属盘管受热原料得到加热，从而达到工艺要求；也可以简介的加热金属盘管，他是通过炉内的工质水来实现的工艺要求，金属盘管的加热是为了更好的加热原材料。至今，工业化发展迅速，加热炉的发展也很迅速，所现在的加热炉优点越来越多，大多数加热炉满足了结构严谨，功能多变，适用于多种生产中以及使用寿命长等特点。所以广泛的运用于工业生产中。对工业自动化的生产产生了很大的影响。
一般来说，加热炉都会由继电器来控制，但是继电器的使用带来很大的局限性，因为继电器会需要固定的线路来维持维持逻辑的运行，这样就会郑家了占地面积，线路越多损耗越大，效率上更是大大的降低了，繁琐的线路更是会导致很多的故障，并且解决故障花费很多的时间，所以不能保证高效率的工业生产。
计算机技术的发展，为传统加热炉开辟了新的道路，计算机技术完美的将燃烧炉与计算机PLC结合起来。PLC解决了继电器的线路复杂，结构复杂的缺点，将所有的模块集成到一起，使得燃烧炉控制系统运行更加稳定，在效率上 大大的提高了，并且维护方便，真正为程序员节约了很多时间。
1.2工业加热炉的概况
1.2.1工业加热炉的工作原理
在工业生产中，很多的生产都是要使用到燃烧炉的，如石油生产，机械生产，建筑材料生产，电工电子元器件加工等各个行业。他的工作原理为，燃料经过燃料泵输送到炉膛中，炉膛对燃料进行加热，加热后产生高温烟气，高温烟气从通道进入对流室，另外物料从上料泵经过换热室后流过对流室，在对流室中高温烟气对物料进行加热，随后对流室将产生烟气，通过烟囱排出。而后加热炉主要以热传递的方式对介质进行加热的，从而保证炉内的温度一直稳定在某个温度的区间之内。实现了对物料达到预期效果的工艺效果。
1.2.2工业加热炉的分类
工业加热炉有很多种，市面上常用的几种大致分为以下几种：
(1)火筒式加热炉。当原料中的水分较少时，可以采用此方法，因为他的炉膛内没有隔板，加热水分多的原料时会有诸多不确定的因素存在。他的结构比较简单，主要由燃烧器用于燃烧燃料用，火管用于提供火，烟管用于加热物料。
(2) 管式加热炉。管式加热炉一般使用在工业化生产中，他的特点是辐射室的设计，能够对燃料进行预热处理。当原料是原油水混合物时可以采用管式加热炉。因为多了辐射室，所以在封闭的环境下，他的温度上升很快，效率很高。所以管式燃烧炉又称为高效炉。他的主要加热方式主要是辐射室与对流室相互结合的，并且外壳不承受压力。
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