基于PLC的热气排放系统 第2页
1绪论
1.1可编程控制器基本应用和发展方向
可编程控制器是一种专门用于工业生产过程控制的现场设备。由于它能满足设备使用环境的要求和控制的复杂、可靠性,在现代的工业控制系统中大量应用,前景非常广阔。最初，PLC主要用于开关量的逻辑控制。随着PLC技术的进步，它的应用如今，PLC不仅用于开关量控制，还用于模拟量及数字量的控制，可采集与存储数据，还可对控制系统进行监控；还可联网、通讯，实现大范围、跨地域的控制用PLC进行开关量控制实例是很多的，冶金、机械、轻工、化工、纺织等等，几乎所有工业行业都需要用到它。
PLC具有稳定可靠、价格便宜、功能齐全、应用灵活方便、操作文护方便的优点，这是它能持久的占有市场的根本原因。
1.1.1 PLC其发展趋势及前景
挤占部分单片机的市场：与单片机相比，PLC具有高可靠性、易于开发、扩展性好、通信简单的优点，使得很多设备生产厂家在设计时优先选用PLC作为控制器。尽管单片机有成本方面的优势，但在批量不大的情况下，设计费用、开发成本会抵消相关的优势。
1.1.2 PLC的应用
PLC的应用领域目前，PLC在国内外已广泛应用于钢铁、石油、化工、电力、建材、机械制造、汽车、轻纺、交通运输、环保及文化娱乐等各个行业，使用情况大致可归纳为如下几类。开关量的逻辑控制这是PLC最基本、最广泛的应用领域，它取代传统的继电器电路，实现逻辑控制、顺序控制，既可用于单台设备的控制，也可用于多机群控及自动化流水线。如注塑机、印刷机、订书机械、组合机床、磨床、包装生产线、电镀流水线等。模拟量控制在工业生产过程当中，有许多连续变化的量，如温度、压力、流量、液位和速度等都是模拟量。为了使可编程控制器处理模拟量，必须实现模拟量（Analog）和数字量（Digital）之间的A/D转换及D/A转换。PLC厂家都生产配套的A/D和D/A转换模块，使可编程控制器用于模拟量控制。
1.2 研究的意义及目的
课题名称：《基于PLC的热废气排放系统》
课题的来源：在国内的许多汽车厂，尤其是比较大的汽车老厂，其控制系统还在使用过时的S5的控制，甚至是全人工控制。人工控制由于人员过多效益过低，生产的产品不够精确，安全隐患大增加了系统故障的可能性，还有就是工厂的试验设备和生产设备存在一定的相差度，以致影响了产品质量和生产效益。而随着产品性能的提高，对自动控制系统的要求也越来越高，传统控制已达不到系统要求。随着大规模及超大规模集成电路的发展以及计算机的出现，控制系统开始由传统控制向自动控制的高端方向发展。
可以编程序控制器为主要控制装置所构成的控制系统为可编程序控制系统或ＰＬＣ控制统。可编程控制器(ＰＬＣ)控制系统以其运行可靠、易学易用、抗干扰性强等特点,在工业控制中得到广泛的应用。
目前，国外的可编程自动控制设备技术顺应时代潮流，与计算机技术同步发展，向着通用化、模块化、智能化、标准化、数字化、网络化方向迅猛发展。国内的发展从全盘引进、仿制到自行研究，取得了举世瞩目的成绩，但从整体上看，我们在技术性能、制造工艺等方面与国际先进水平还存在很大差距。众所周知，我国的生产力水平还不是很高，特别是80年代以前的国有大中型企业，出于人才和经济因素的考虑，还有很多的厂矿企业正在使用着原有的落后设备和技术。因此，改变原有的落后设备和技术，设计以可编程序器与计算机结合的自动控制系统，提高工业自动化的程度，对加速我国尽早成为现代化工业强国意义重大。
本课题热废气排放系统，其目的就是以PLC为核心，配合智能仪表，完成系统功能控制，状态显示，信息检测和报警硬件组建所需要的PLC和传感器等元件的选择，实现对热废气排放的自动控制以及运行状态的检测功能和显示功能。用PLC对热废气排放进行控制，系统的硬件结构简单、服务功能增强、系统的可靠性大大提高，且节省了成本。尤其在集散控制系统中，利用现场总线技术，可方便地进行集中监控管理。
2 总体方案确定
2.1软件的选择
2.1.1监控画面软件
在整个系统中，要实现制动控制的功能，在监控软件上人机界面应用的组态软件SIMATIC WinCC flexible 集成了ProTool的简易性和WinCC的开放性，再加上创新技术 应用灵活：以机器和过程为向导，可嵌入面板与PC中，多语言可全球通用 高效率的组态：智能工具、可再度使用的面板、多语言的组态 创新的HMI概念：分布式操作站、局部站访问中央；小控制室解决方案；全厂范围信息流动 。可通过网络进行远程诊断、控制、服务和诊断 。开放简易的扩展功能: 携带VBScript；集成ActiveX控件；通过OPC DA数据交换；可集成到TCP/IP网络 。适用于所有应用程序的工程软件 。
WinCC flexible工程软件允许对所有从基于Windows CE的SIMAITIC操作面板到基于PC的可视化工作站进行统一配置。 WinCC flexible提供不同价格和性能档次的版本，每高一级版本都是在低一级版本的基础上构成的，是为各种不同操作面板量身定做的。通过分模块技术，实现配置费用的最小化。可重复使用的对象可以根据其结构储存在库中。WinCC flexible已经提供了大量的对象，其缩放比例和动态性能都是可变的。根据用户和工程的需求，还可以将简单的图像对象组合成面板。只能在一个中心点执行对这些面板的修改。用于高效配置的智能工具 。由于向导程序的支持，在创建工程时，通过点击鼠标即可完成一个HMI的基本结构。基于表格的编辑器简化了同一时刻的对象的生成和编辑，如变量、文本和消息。通过图形化配置，简化了复杂的配置任务，如在生成基本的操作提示时对路径的定义。
2.1.2图纸设计的软件的选择
EPLAN Electric P8有无可匹敌的速度和变化：宏变量技术。这种新型的宏变量技术能够大大减少设计时间并使用户避免繁重的重复性工作。所有的局部电路都能够以宏的形式创建并在宏中创建和保存变量。这样，正确尺寸的电路就可以在几秒钟的时间内被选出。这些宏很容易管理，电路的修改和重新设定尺寸已经从新的项目中免除。由于具有这种新的技术，在试用版用户进行的测试中显示出可以节省多达50 %的时间。轻松整合：最后时刻的更改也能应付自如。很少有项目可以逃脱在最后时刻进行更改的命运。通过EPLAN Electric P8，这样的修改可以通过选择适当的变量而得到可靠的集成，而无须再重新进行设计。这样，数据记录可以始终保持一致，潜在的错误源可以被减少到最少。两全其美：“面向图形”结合“面向对象”。是面向图形还是面向对象？在过去，CAE系统的用户需要在这两种工作方法之间作出选择。EPLAN Electric P8为用户提供了在面向图形和面向对象的方法间进行切换的自由——该特点也非常的实用，因为基于图形的工作方法通常比较适合项目的开始阶段，而面向对象的方法经常在后期才会显露出它的重要作用。新的系统认可了这一事实，允许用户在同一个项目中简单地进行切换。简易数据交换：从设计部到办公室。每一个EPLAN记录都可以被传送到Excel表格形式。这样，这个系统就成为了一个支持与其他IT系统进行简易数据交换的通用工具——这样就确保在CAE领域之外具有一致的数据库。另外，通过加速从最初设计到最终产品之间的各个过程，这一解决方案还允许更快地处理大批量的数据。全球网路：工作组工程。通过EPLAN Electric P8进行的工作组工程可以跨越网络、跨越场所，甚至跨越国界 —— 任何数量的用户可以同时参与同一个项目。EPLAN Electric P8支持所有的国际标准。系统中定义有标准化的模版、评褂彭和不同符号库的映射，并且系统会自动将现有的项目转换到所选的标准。没有语言的壁垒。由于具有同一的Unicode支持能力，EPLAN Electric P8能够以各种语言提供电路图——从中文的布线图到俄语的材料账单，所有的一切都可以在线翻译或在工作完成之后进行。用户只需要简单地以他的母语进行项目规划，系统会翻译成具体指令。这不仅可以简化国际合作，而且会使文档的制作更加容易。
综合上面的优点，我画图纸选择了EPLAN Electric P8。
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