文档介绍：10-11学年(Ⅱ)开放性实验项目
题目: 基于组态软件的流量比值过程控制系统
院系名称: 电气工程学院专业班级: 自动化
学生姓名: 学号: 200878280126
指导教师: 教师职称: 讲师
实训地点: 创新实验室地点:中原路校区2-417
指导教师评语
签名: 年月日
目录
1 引言………………………………………………………………....1
2 设计目的与要求 2
设计目的 2
设计要求 2
3 系统结构设计 2
控制方案 2
系统结构流程图 3
4 过程仪表选择 4
4
4
5
5
5 系统组态设计 6
组态图 6
7
数据字典 9
应用程序 10
动画连接 12
6 实验总结 13
7 参考文献 13
引言
随着科学技术的快速发展,人们对过程控制提出了更高的要求,在许多生产过程中,要求两种或两种以上的物料流量成一定的比例关系混合进行反应,对物料比例的要求甚为严格,如果不能满足要求,或是比例失和调,将会导致产品的质量达不到要求,以致造成损失,,提高比值控制系统的精度及水平具有深远的意义。
根据系统的工艺要求及实际需要,提出了流量比值控制的设计方案,因为组态王开发监控系统软件具有适应性强、开放性好、易于扩展、经济、开发周期短等优点,本设计着重说明了组态王在设计开发流量比值控制系统中的应用。
该设计以电动调节阀为中心对控制回路的液体的流量进行比例控制,从而实现对压力流量温度液位等参数的调节。采用工业用的LDS-10S型电磁流量传感器,对现场信号进行实时采集,通过与设定值进行比较对调节阀进行控制,并采用牛顿7000系列远程数据采集模块作为计算机控制系统的数据采集通讯过程模块,对信号进行模数或数模转换,采用德国PS公司进口的PSL202型智能电动调节阀对过程进行控制。
通过组态王仿真软件进行仿真,设计出能够驱动采集模块,具有友好的人机交互界面,实现了实时监控,有及时的数据显示,图形显示,PID参数手动及自动控制等控制功能,并建立了动画连接,生成了信息报告。
实际运行结果表明,系统不仅能按比值关系进行控制,而且具有较强的抗干扰能力。该设计可以用于化工厂,制药等场所。
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2设计目的与要求
设计目的
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流量比值单回路过程控制系统。
设计要求
1. 根据流量比值单回路过程控制系统的具体对象和控制要求,独立设计控制方案,正确选用过程仪表。
2. 根据流量比值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。
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,正确设计流量比值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。
3 系统结构设计
控制方案
根据设计要求,系统采用单闭环比值控制。在控制两种物料的比值系统中,起主导作用的物料流量称为主动量,跟随主动量而变化的物料流量称为从动量。设本系统中液体A为主动量,液体B为从动量。将从动量用一个闭环包括进去,而主动量开环。将液体A的流量y1通过比值控制器k作为闭环回路的输入量。所以从动量B的给定是ky1,因为y1开环,故y2要随着y1的变化而变化,即从动量B是一个随动控制系统。
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系统结构流程
系统原理图
上图为系统结构图。当打开液体A的阀门,流量检测传感器测出其流量值,经变送单元送至比值器,比值器的输出与液体B流量测量变送送出的流量值相减,其偏差作为液体B流量控制器的输入值,控制器的输出用来控制调节阀,从而使液体B的流量得到了控制。这就使液体B的流量随液体A的流量变化而变化。其中液体A的电动调节阀是为了方便设置A的流量。
系统流程图
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4 过程仪表选择
本设计采用工业用的LDS-10S型电磁流量传感器,公称直径10mm,流量0~,,4-20mA标准信号输出。可与显示,记录仪表,积算器或调节器配套。它的优点:
,密封性能好;
,内部无活动部件,几乎无压力损失;
,抗干扰性能好,零点稳定;