基于PLC的西门子S7

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PLC自动化设计 | 毕业设计指导 | 工业自动化解决方案

✨ 专业领域：

PLC程序设计与调试工业自动化控制系统HMI人机界面开发工业传感器应用电气控制系统设计工业网络通信

擅长工具：

西门子S7系列PLC编程三菱/欧姆龙PLC应用触摸屏界面设计电气CAD制图工业现场总线技术自动化设备调试

主要内容：

PLC控制系统设计工业自动化方案规划电气原理图绘制控制程序编写与调试毕业论文指导毕业设计题目与程序设计

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（1）控制系统设计与应用背景

生活垃圾焚烧发电作为一种将垃圾进行无害化处理和资源再利用的有效途径，在世界范围内得到了广泛的应用。在中国，随着城市化进程的加快，城市生活垃圾的处理成为了一个亟待解决的问题。机械炉排炉作为垃圾焚烧处理的核心设备，其自动燃烧控制系统对于整个垃圾焚烧发电厂的稳定运行、污染物排放以及蒸汽产量具有至关重要的作用。为了降低运维成本、提高发电效率，并满足国家对污染物排放的严格环保指标，本文提出了基于S7-400 PLC的生活垃圾焚烧机械炉排炉自动燃烧控制系统的设计与应用

。

（2）控制系统硬件选型与编程技巧

在控制系统的硬件选型方面，本文选用了先进的PLC逻辑处理器，结合国内城市生活垃圾的特性和已建垃圾焚烧发电厂的生产管理经验，进行了优化设计。控制系统的硬件包括了多种传感器、执行器以及通讯模块，以确保对机械炉排炉的精确控制。在编程技巧方面，本文采用了模块化和结构化编程方法，以提高程序的可读性和可维护性。同时，通过编写有效的控制策略，实现了对机械炉排炉的自动燃烧控制，包括垃圾给料、炉排投料、翻转动作的控制参数设计等

。

（3）控制系统策略设计与实现

本文深入研究了控制系统策略设计，并引入了模糊控制思想，以应对垃圾焚烧过程的非线性和大滞后性问题。控制系统由蒸发量控制模块、垃圾料层控制模块、焚烧炉炉内温度控制模块、炉渣热灼率控制模块和氧量控制模块五个主要部分组成。这些模块协同工作，通过自动控制垃圾的给料速度、炉排速度、燃烧用风量以及垃圾层厚度，实现了垃圾焚烧炉的稳定燃烧。实际运行结果表明，该控制系统能够确保环保参数无波动，生产指标符合要求，从而提高了垃圾焚烧发电厂的稳定性和安全性

。

（4）控制系统的环保与经济效益

通过实现机械炉排炉的自动燃烧控制，本文的控制系统不仅提高了垃圾焚烧发电厂的运行效率，还降低了污染物的排放，满足了国家对环保的严格要求。在经济效益方面，控制系统通过优化燃烧过程，降低了燃料消耗，提高了发电效率，从而降低了垃圾焚烧发电厂的运维成本。此外，通过减少人工操作，提高了操作的安全性，减少了事故发生的风险

。

（5）控制系统的现场调试与问题解决

在现场调试过程中，本文详细记录了遇到的问题和解决方法。通过对硬件问题原因的分析，对现场线路改造实施过程和效果进行了记录。同时，针对软件系统数据轮询采集过程中可能出现的数据丢失问题，本文从软件层面设计了一种数据筛选工具，使得烘箱群控系统在现有的硬件基础上获得满足现场使用要求的较为准确的数据

。

PROGRAM Main

VAR

SteamFlow : REAL; // 蒸汽流量

AirFlow : REAL; // 空气流量

OxygenLevel : REAL; // 氧气水平

Temperature : REAL; // 炉膛温度

SlagReductionRate : REAL; // 炉渣热灼减率

END_VAR

// 读取传感器数据

SteamFlow := ReadSensor(SteamFlowSensor);

AirFlow := ReadSensor(AirFlowSensor);

OxygenLevel := ReadSensor(OxygenLevelSensor);

Temperature := ReadSensor(TemperatureSensor);

SlagReductionRate := ReadSensor(SlagReductionRateSensor);

// 控制逻辑

IF Temperature < 850 THEN

// 增加燃烧空气流量

AirFlow := AirFlow + 10;

ELSE

// 减少燃烧空气流量

AirFlow := AirFlow - 10;

END_IF;

// 保持氧气水平在6%到8%之间

IF OxygenLevel < 6 THEN

// 增加一次风量

PrimaryAirFlow := PrimaryAirFlow + 5;

ELSIF OxygenLevel > 8 THEN

// 减少一次风量

PrimaryAirFlow := PrimaryAirFlow - 5;

END_IF;

// 更新执行器状态

WriteActuator(SteamValve, SteamFlow);

WriteActuator(AirValve, AirFlow);

// 循环执行

END_PROGRAM

网址：基于PLC的西门子S7 https://www.yuejiaxmz.com/news/view/390404

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