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课程设计说明书

（2013 /2014 学年第 学期）

课程名称 ：题 目 ：专业班级 ：学生姓名 ：学 号：指导教师 ：设计周数 ：设计成绩 ：

《可编程序控制器》课程设计

热处理加热炉电气控制系统设计

二周

2014 年 6 月 27 日

1、课程设计目的

通过对加热炉控制系统的设计，在了解其自动控制的基础上进一步熟悉可编程序控制器梯形图的设计及其开发软件的使用，并通过对PID控制部分的应用加深对PLC处理模拟量过程的了解及其使用方法。最后把书本知识和实践结合起来，加深对PLC的理解及梯形图编程的掌握。

2、课程设计内容及要求 2.1 设计内容

（1）了解热处理加热炉的结构和工作过程。

（2）逐一明确各路检测信号到PLC的输入通道，包括传感器的原理、连接方法、信号种类、

信号调理电路、引入PLC的接线以及PLC中的编址。

（3）逐一明确从PLC到个执行机构的输出通道，包括各执行机构的种类和工作机理，驱动

电路的构成，PLC输出信号的种类和地址。

（4）绘制出轧钢机电控系统的原理图，编制I/O地址分配表。

（5）编制PLC的程序，结合实验室现有设备完成系统调试，在实验室手动仿真模型上演示控制过程。

（6）编写课程设计说明书。说明书要阐明各路输入输出信号的名称、作用、信号处理电路或驱动电路的设计，写明设计过程中的分析、计算、比较和选择，画出程序流程图，并附上源程序。 2.2 技术要求

（1）初始状态：电炉不通电，电机不通电，小车停在炉外SQ3位置（SQ3亮，SQ4灭），炉

门关闭（SQ2亮，SQ1灭）。

（2）按下启动按钮，电机M2正转，炉门打开（SQ2灭）。

（3）炉门完全打开（SQ1亮）后，电机M2停转，同时起动M1正转（SQ3灭），运送工件的

小车向炉膛内运动。

（4）小车到达炉膛内SQ4位置后（SQ4亮），电机M1停转，同时起动M2反转（SQ1灭）。 （5）当炉门完全关闭后（SQ2）亮，电机M2停转。

（6）解热：给炉膛内的加热电炉丝通入最高电压，工件开始加热。

（7）保温：当工件温度达到设定温度（摄氏度）的95%时，转入保温阶段。保温阶段采用

PID控制，用PLC内置的PID功能实现。

（8）保温12秒钟后，关闭电炉丝停止加热，同时起动电机M2正转，炉门打开（SQ2灭）。

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（9）炉门完全打开（SQ1亮）后，电机M2停转，同时起动M1反转(SQ4灭)，运送工件的小

车向炉膛外运动。

（10）小车到达SQ3位置后（SQ3亮），电机M1停转，同时起动M2反转（SQ1灭）。 （11）当炉门完全关闭后（SQ2亮），电机M2停转。 3、课程设计正文 3.1硬件设计

3.1.1轧钢机电控系统的原理图 ①CPU226接线图

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