过程控制系统设计

经典word整理文档，仅参考，双击此处可删除页眉页脚。本资料属于网络整理，如有侵权，请联系删除，谢谢！过程控制系统201323020227基于组态软件的双容液位单回路过程控制系统设计课题来源通过某种组态软件，结合实验室已有设备，按照定值系统的控制要求，根据较快较稳的性能要求，采用单闭环控制结构和PID控制规律，设计一个具有较美观组态画面和较完善组态控制程序的双容液位单回路过程控制系统。1.计控制方案，正确选用过程仪表。2.根据双容液位单回路过程控制系统A/D、D/A和开关I/O的需要，正确选用过程模块。任务要求3.根据与计算机串行通讯的需要，正确选用RS485/RS232转换与通讯模块。4.运用组态软件，正确设计双容液位单回路过程控制系统的组态图、组态画面和组态控制程序。5.提交包括上述内容的课程设计报告。[1]组态王软件及其说明文件[2]邵裕森．过程控制工程．北京：机械工业出版社2000[3]过程控制教材[4]辅导资料年月日摘要件平台构成的集成系统取代传统的封闭式系统。关键词：过程控制工业流量组态王目录1设计目的..........................................................52控制要求..........................................................53系统结构设计......................................................53.1控制方案........................................................53.2控制规律........................................................63.3过程仪表及过程模块..............................................73.3.1液位变送器....................................................33.3.2电动调节阀....................................................83.3.3模拟量采集模块................................错误!未定义书签。3.3.4模拟量输出模块................................错误!未定义书签。3.3.5通信转换模块..................................................93.3.6其他设备......................................................93.4硬件连接........................................错误!未定义书签。4系统组态设计.....................................................104.1组态软件介绍...................................................104.2系统流程图.....................................................114.3数据词典........................................错误!未定义书签。4.4组态画面.......................................................124.5PID控制算法流程图.............................................134.6趋势曲线......................................................13结论...............................................错误!未定义书签。参考文献........................................................15附录程序代码......................................................161（1）加深对过程控制系统基本原理的理解和对过程仪表的实际应用能力。（2）培养运用组态软件和计算机设计过程控制系统的实际能力。2（1）能根据具体对象及控制要求，独立设计控制方案，正确选用过程仪表。（2）能够根据过程控制系统A/D、D/A和开关I/O的需要，正确选用模块。RS485/RS232转换与通讯模块。（4）能运用组态软件，正确设计过程控制系统的组态图、组态画面和组态控制程序。3串级控制系统是一种常见的复杂控制系统，它是根据系统结构命名的。一、另一个控制器的的给定值。二、结构：整个系统包括两个控制回路，即主回路和副回路。主回路有主控制器、副回路、主对象和主变送器构成；而副回路由副控制器、控制阀、副对象和副变送器构成。三、特点：与简单控制系统相比，串级控制系统由于在结构上增加了一个副回路，所以有以下特点(1)、对于进入副路的需要更精确地控制操纵变量的质量流和能量流。四、应用场合：(1)、用于后较大的对象。(4)、用于克服对象的非线性。关关系，故系统采用的串级控制。其中，内环控制上水箱的液位，外环控制下水箱的液位，系统远行使下水箱的液位跟随给定值，系统框图如下图3.1所示－－液位变送器液位变送器图本设计采用的是工业控制中最常用的PID采用PID算法实现简单，控制效果好，系统稳定性好，外环PID的输器控制规律为比例、积分、微分控制，简称PID控制，又称PID调节。它结构简单，参数易于调整，在长期的应用中积累了丰富的经验。其主要特点是：(1)技术成熟；PID调节是连续系统理论中技术最成熟、应PID据系统的要求，采用PID型；(3)控制效果好。虽然计算机控制是非连续的，但由于计算机的运算速度越来越快，因此用数字PID完全可代替模拟调节器，并且能得到比较满意的效果。3.3.1图图电器部件布线严谨并传动部件完全隔离，提高执行机构运行性的可靠。图图用户能根据自己的控制对象和控制目的的任意组态，完成最终的自动化控制工程。组态（Configuration）为模块化任意组合。通用组态软件主要特点有（1）升级；（2）封装性（易学易用），通用组态软件所能完成的功能都用一种方便每个用户根据工程实际情况，利用通用组态软件提供的底层设备（PLC、智能仪表、智能模块、板卡、变频器等）的I/ODriver、开放式的数据库和画面制作工具，就能完成一个具有动画效果、实时数据处理、历史数据和曲线并存、具有多媒体功能和网络功能的工程，不受行业限制。最早开发的通用组态软件是DOSWindowsDOSDOS环境下组态软件。系统流程图如图4.1所示：图I/O图能满足生产更高要求的情况下，才采用复杂的调节系统。组态画面如图4.4所示，其设计原理可见图4.1系统流程图。图取,形做取,做图4.6依据PID算法的输出值uk，系统给定值S和检测反馈值P。实时趋势曲线和pv历史趋势曲线分别如下图4-5、4-6所示：设计心得所要熟悉的问题。在研究此课题期间，我真正接触了很多有着求知欲的同学，我和同学讨论的此时更加需要静下心来，仔细查找原因。系以前的理论，结合自己的实际，开创出自己的解决问题的整体策略。一般情况下，它都要经过一下几个步骤：认知被控对象、设计控制方案、选择控制规律、选择过程仪表、选择过程模块、设计系统流程图和组态图、设计组态画面、设计数据词典等，直到最后的动画链接成功，并达到控制要求。经过以上步知识。参考文献[1]邵裕森.过程控制工程[M].北京:机械工业出版社,2000[2]袁秀英.组态控制技术.电子工业出版社,2003[3]孙洪程.过程控制工业设计[M].化学工业出版社,2001[5]冯品如.过程控制工程[M].中国轻工业出版社,1995[6]王爱广.过程控制技术[M].化学工业出版社,2005[7]陈夕松.过程控制系统[M].科学出版社,2005if本站点主控开关==1){本站点水泵开关=1;本站点水流量大小=\\本站点电动阀开度;\\本站点\副水箱液位=\\本站点\水流量大小*\\本站点\时间/200-70*\\本站点\时间/200;\\本站点\主水箱液位=\\本站点\副水箱液位*0.7*\\本站点\时间/200-7*\\本站点时间/200;本站点时间本站点\时间+1;本站点主回路偏差0=\\本站点主水箱设定水位本站点主水箱液位;本站点主回路控制量=\\本站点主水箱液位本站点主回路比例系数*((\\本站点主回路偏差0-\\本站点主回路偏差1)+\\本站点主回路积分系数本站点主回路偏差0+\\本站点主回路微分系数*(\\本站点主回路偏差0-2*\\本站点主回路偏差本站点主回路偏差2));本站点主回路偏差1=\\本站点主回路偏差0;本站点主回路偏差2=\\本站点主回路偏差1;本站点副回路偏差0=\\本站点主回路控制量-\\本站点副水箱液位;本站点电动阀开度=\\本站点副水箱液位+\\本站点副