摘 要

制浆蒸煮实验蒸球是制浆蒸煮工艺试验的关键设备，目前多采用桶装可旋转蒸球，测温不准确，人工计算H因子，工艺曲线人工控制等缺点，往往工艺曲线可对比性差。本设计将采用无线温度传感器和PLC技术实现无线测温，两阶段升温等。

目前实验室里制浆设备都是采用旋转的蒸球，采用热电阻测量温度，热电阻测量信号通过轴承上的铜瓦接触，实现转动过程信号传输。控制时测量信号不稳定，造成控制系统不稳定。采用合适的测量温度方式，将有利于控制蒸煮过程温度控制。目前在国外蒸煮设备控制多采用H因子来控制蒸煮过程，这样控制更精确。要求：1）选择合适温度测量系统 2）实现蒸煮过程的H因子控制 3）利用西门子S7-200实现控制系统PLC编程 4）编写控制界面

采用无线温度传感器和PLC技术，进行制浆蒸煮实验蒸球控制系统的设计，实现无线测温、两阶段升温等。需要研究的内容有：1．交流电流哥利变送器模块的选 2．I/O地址的分配 3．控制算法的设计 在生产过程中自动控制的发展历史过程中PID控制是历史悠久，生命力最强的基本控制方式。PID控制具有以下优点：适应力强，可以广泛用于化工，热工，冶金，炼油及造纸，建筑等各个生产部门；使用方便；稳定性强。 4、控制程序的设计 5、程序的调试包括主程序、子程序以及中断程序的调试。

关键词：触摸屏,温度控制,PLC

Pulping cooking steaming experiments ball control system design

Abstract

Pulping cooking steaming experiments ball is the key to the pulp cooking process test equipment, Currently use buckets can rotate more steam ball, temperature measurement is not accurate, artificial calculation H factor, defects curve of artificial control and so on, often process curve can be comparative difference. Wireless temperature sensor and PLC technology is adopted in this design to realize wireless temperature measurement, two phase heat up, etc.

Current lab pulping equipment are rotating steam ball, using thermal resistance measurement temperature, thermal resistance measurement signals by the copper tile on the bearing contact, realize the rotation process of signal transmission. Control measures when the signal is not stable, control system is not stable. Use appropriate ways of measuring temperature will be good for cooking process temperature control. At present, a lot of cooking equipment control in foreign countries adopt H factor to control the cooking process, so that control more accurate. Requirements: 1) 2) choose a suitable temperature measuring system to achieve H factor of cooking process control (3) using the Siemens S7-200 PLC programming control system (4) write control interfac

Adopt wireless temperature sensor and PLC technology, making the cooking and the experimental design of the control system of steam ball, wireless temperature measurement, two phase heat up, etc. The content of the need to study with: 1. The elder brother of the alternating current transmitter module choice 2. I/O address allocation 3. The design of the control algorithm in the process of production the development history of the automatic control process, PID control is a long history, the basic control mode for the strongest vitality. PID control has the following advantages: adaptable, can be widely used in chemical industry, thermal power, metallurgy, oil refining and paper, construction and other various production department; Easy to use; Strong stability. 4, the design of the control program 5, program debugging, including the main program, subprogram and interrupt program debugging

Keywords: touch screen，temperature control，PLC

目录

第一章 绪论 1

1.1课题背景及研究目的和意义 1

1.2 国内外研究现状 1

1.3 项目研究内容 2

第二章PLC和组态软件基础 4

2.1可编程控制器基础 4

2.1.1可编程控制器的产生和应用 4

2.1.2可编程控制器的组成 4

2.2.3可编程控制器的工作原理 5

2.1.4 可编程控制器的分类及特点 6

2.2触摸屏的基础 7

2.2.1触摸屏的工作原理 7

2.2.2触摸屏的应用 8

第三章 PLC控制系统的硬件设计 9

3.1 PLC控制系统设计的基本原则和步骤 9

3.1.1 PLC控制系统设计的基本原则 9

3.1.2 PLC控制系统设计的一般步骤 9

3.1.3 PLC程序设计的一般步骤 10

3.2 PLC的选型和硬件配置 11

3.2.1 PLC型号的选择 11

3.2.2 S7-200 CPU的选择 11

3.2.3 EM231 模拟量输入/输出模块 11

3.2.4 热电式传感器 12

3.2.5 可控硅加热装置简介 12

3.3系统整体设计方案和电气连接图 12

3.4 PLC控制器的设计 14

3.4.1 控制系统数学模型的建立 14

3.4.2 PID控制及参数整定 15

4.1 PLC程序设计的方法 17

4.2 编程软件STEP7--Micro/WIN 概述 18

4.2.1 STEP7--Micro/WIN 简单介绍 18

4.2.2 计算机与PLC的通信 19

4.3 程序设计 20

第五章 触摸屏的设计 33

5.1 触摸屏软件的介绍 33

5.2触摸屏界面的设计 37

5.3触摸屏界面的演示 40

致谢 46

参考文献 47

1 绪论

1.1课题背景及研究目的和意义

制浆过程的自动化控制一般集中在对于磨浆、蒸煮、配浆和打浆的控制，主要的控制参数都有：温度、压力、液位、浓度和流量等。从这个过程控制层面上来讲，一方面是对罐类和工艺管道上各种重要阀门进行工艺参数的调节；另一方面就是对生产过程的电动机和电磁阀进行逻辑、顺序的控制。在制浆设备中，单体设备特别多，由于一些特殊原因，制浆设备本身的机电一体化产品不是很多，相当多的一部分企业在制浆过程中自动化程度普遍不高。这几年热分散、盘磨、挤浆机等部分设备在自动化控制方面有了很大的进步，设备性能的改善也很明显；在配浆和上浆浓度调节部分的改造特别多，在提高和稳定产品质量方面，取得了显著的成就。

PLC在上世纪80年代至90年代中期发展的特别迅速。在这个很长的一个时期，PLC在数字运算能力、人机接口能力、处理模拟量能力和网络能力等方面的发展尤为迅速。PLC慢慢地进入了过程控制领域，在部分应用上取代了在过程控制领域处于相当统治地位的DCS系统。PLC具有通用性强、使用方便、适应面广、可靠性高、抗干扰能力强、编程简单等一些特点。