计算机控制技术第9章09

1、2系统设计的原则系统设计的原则1. 安全可靠安全可靠 系统的可靠性系统的可靠性是指系统在规定的条件下和规定的时间内完成是指系统在规定的条件下和规定的时间内完成规定功能的能力。规定功能的能力。 （1）高性能的主控模板。）高性能的主控模板。（2）可靠的控制方案，并具有各种安全保护措施，比如报警、）可靠的控制方案，并具有各种安全保护措施，比如报警、事故预测、事故处理和不间断电源等。事故预测、事故处理和不间断电源等。（3）后备装置。对于一般的控制回路选用手动操作为后备；对）后备装置。对于一般的控制回路选用手动操作为后备；对于重要的控制回路，选用常规控制仪表作为后备。于重要的控制回路，选用常规控制仪表作

2、为后备。（4）各种软、硬件的冗余设置。）各种软、硬件的冗余设置。32.满足工艺要求满足工艺要求 应满足生产过程所提出的各种要求和性能指标应满足生产过程所提出的各种要求和性能指标3.操作维护方便操作维护方便 操作简单、直观形象、便于掌握，既体现操作的先进性，又要操作简单、直观形象、便于掌握，既体现操作的先进性，又要兼顾原有的操作习惯。兼顾原有的操作习惯。4.实时性强实时性强对内部和外部事件能及时响应，并作出相应的处理，不延误操作。对内部和外部事件能及时响应，并作出相应的处理，不延误操作。5.通用性好通用性好 硬件模板设计采用标准总线结构，软件模块或控制算法采用硬件模板设计采用标准总线结构，软件模

3、块或控制算法采用标准模块结构，无需二次开发，用户根据需求组态。标准模块结构，无需二次开发，用户根据需求组态。6.经济效益高经济效益高 系统本身的性价比尽可能高，生产投入产出比尽可能低系统本身的性价比尽可能高，生产投入产出比尽可能低系统设计的原则4系统设计的步骤（1）工程项目与控制任务的确定阶段；（2）工程项目的设计阶段；（3）离线仿真和调试阶段；（4）在线调试和运行阶段。51. 工程项目与控制任务的确定阶段(1) 甲方提出任务委托书 (2) 乙方研究任务委托书 (3) 双方对委托书进行确认性修改 (4) 乙方初步进行系统总体方案设计 (5) 乙方进行方案可行性论证 (6) 签订合同书62. 工

4、程项目的设计阶段73. 离线仿真和调试阶段离线仿真和调试阶段4. 在线调试和运行阶段在线调试和运行阶段图图9-1 离线仿真和调试阶段流程离线仿真和调试阶段流程8控制系统的抗干扰设计91011122. 系统供电与接地技术131)接地系统分析141)接地系统分析15回流法单点接地16回流法单点接地17低频接地技术18低频接地技术195) 多机系统的接地20控制系统的冗余设计212223基于工业基于工业PC的计算机测控系统设计的计算机测控系统设计图9-11 发酵过程控制点示意图241. 温度控制图9-12 分程控制系统原理图2526表9-2 监控点情况一览表描述范围说明描述范围说明发酵罐内的温度Pt

5、100 01500C回水温度Pt100 01500C发酵罐内的pH值420mA 014进水温度Pt100 01500C发酵罐内的溶氧420mA 0150%发酵罐内压力01MPa发酵罐的空气流量010KPa/0120m3/min冷水控制阀DO输出电磁阀电机转速420mA蒸汽控制阀DO输出电磁阀空气流量控制阀AO输出电动阀氨流量控制阀DO输出空气开关排出气体流量控制阀AO输出电动阀变频调速器AO输出电动阀27图图9-13 基于基于IPC的计算机测控系统示意图的计算机测控系统示意图282930基于网络结构的计算机测控系统设计基于网络结构的计算机测控系统设计图图9-14 污水处理厂工艺流程图污水处理厂工艺流程图311. 污水厂监控系统的控制方式321. 污水厂监控系统的控制方式33(2) 氧化沟溶解氧控制34(2) 氧化沟溶解氧控制35图9-15 氧化沟溶解氧控制流程示意图36(3) 初沉池污泥泵房前池泥位控制37图9-16 进泥泵运行时间示意图38(4) 回流污泥控制/RQr Q39图9-17 活性污泥回流比控制示意图40(5) 栅渣清除控制41图9-18 栅渣清除控制示意图42图图9-19 污水处