内蒙古科技大学毕业设计说明书（毕业论文）
4.1.2 梯形图控制语言编程的步骤及实现的功能
梯形逻辑图控制语言编程的步骤如下 ：
⑴根据工艺过程对顺序控制系统的要求 经过分析 比较 列写程序条件表或图。
⑵对输入输出单元进行地址分配 并完成输入输出模块的组态工作。 ⑶编制梯形逻辑图 并对添加的内部继电器 计数器等分配地址。 ⑷程序输入和调试。
下位机PLC的应用程序基本上都用梯形图编写，少量用语句表编写。PLC从功能上主要进行两方面控制：回路控制(温度、流量和压力)和电气逻辑控制。整个控制程序主要实现以下基本功能：
⑴信号处理：该部分内容包括模拟量信号采集、开关量信号处理等。 ⑵功能报警：温度报警、压力报警和急停报警等。 ⑶温度控制：各段的炉膛温度
4.2 系统流程
本文程序分为四组程序，一组主程序和三组子程序。 4.2.1 主程序流程
环形加热炉温度控制的主程序流程图如图4.1所示。主流程开始后，首先判断是否要进行自动控制，“Y”则继续往下进行，“N”则转向手动控制。若进行自动控制，则进入“温度控制子程序”。
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开始自动Y温度控制子程序N手动运行结束
图4.1 环形加热炉温度控制主程序流程图
4.2.2 温度控制子程序程序流程
环形加热炉温度控制系统的温度控制子程序流程图如图4.2所示。程序开始后，先对现场的炉温信号用热电偶进行采集，将信号转换为4—20MA的电信号送入PLC。在PLC内对采集的温度信号与温度设定值比较，若不相等，则对温度进行PID调节，再进入煤气流量、空气流量控制子程序，直至温度与设定值一致，达到稳定；若相等，则退出。
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开始采集温度信号温度是否与设定值相等N温度PID控制Y煤气流量子程序空气流量子程序结束
图4.2 温度控制子程序流程图
4.2.3 燃烧控制子程序程序流程
环形加热炉温度控制系统的煤气流量、空气流量控制子程序流程图如图4.3、4.4所示。程序开始后先对煤气、空气的流量用涡街流量计进行采集，把采集的信号转换为4—20MA的电信号送到PLC内。在PLC内对个流量信号经运算送到彼此的给定值，然后进行PID控制，使各流量控制阀至合适的位置，并满足空燃比，达到稳定位置为止。
开始采集空气流量经运算送入给定煤气流量PID控制结束
图4.3 煤气流量控制子程序流程图
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开始采集煤气流量经运算送入给定空气流量PID控制结束
图4.4 空气流量控制子程序流程图
4.3 软件设计
4.3.1 I/O端口分配
本设计采用西门子S7-200 CPU224 PLC作为系统的控制器。并且选择一个模拟量输入/输出模块EM235和一个模拟量输出模块EM232。I/O地址分配表如下：
表4.1 I/O端口分配表
输 入 信 号 输 出 信 号 启动按钮 停止按钮 急停按钮 自动按钮 手动按钮 温度检测信号 煤气流量检测信号 空气检测流量信号 运行 自动运行 手动运行 煤气流量调节阀 空气流量调节阀 30
I0.0 I0.1 I0.2 I0.3 I0.4 AIW0 AIW2 AIW4 Q0.0 Q0.1 Q0.2 AQW0 AQW2 内蒙古科技大学毕业设计说明书（毕业论文）
4.3.2 程序结构
本文根据流程图写了四段程序，一个主程序、一个炉膛温度控制子程序和一个燃烧控制子程序。
⑴主程序 主程序也称为组织块OB1。OB1处于最高层次，可以管理其他程序。当控制任务简单时，仅有主程序就可以完成控制要求。控制任务复杂时，通常将任务分为多个简单任务，每个任务放在不同的子程序中，便于程序的编写和调试。
⑵子程序 每个子程序有不重复的序号SBRn，以便主程序调用。 （本控制系统程序附在附录B中。）
4.4 系统调试
系统调试分为两大步骤，一是系统软件调试；二是系统硬件调试。 ⑴系统软件调试。系统软件调试是在PC机上进行，本系统将PLC控制程序输入PC机后，根据运行要求，设定若干数字开关量，模拟量，对系统的每一个功能进行检测测试并在此基础上不断完善程序以达到系统要求。
⑵系统硬件调试。相应的系统硬件也是在实验室里进行，用一个设备来摸仪控制对象。首先检查设备的诸个单元是否合乎要求，其次将软件和硬件结合起来进行测试。并不断完善PLC软硬件的配置以达到最优的结果。
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