文档介绍：目录
绪论 3
第一章课程设计内容与要求分析 4
课程设计内容 4
课程设计要求分析 5
第二章 Protel原理图绘制 6
6
震荡 7
关于PI调节 7
PI调节前 7
PI调节后 8
关于PID调节 9
PID调节前 9
PID调节后 10
第三章过程控制系统课程设计总结 11
参考文献 12
附录 13

绪论
一过程控制的发展
进入90年代以来,自动化技术发展很快,并取得了惊人的成就,已成为国家高科技的重要分支。过程控制是自动化技术的重要组成部分。现代化工业生产自动化中,过程控制技术正在为实现各种最优的技术经济指标,提高经济效益和劳动生产率,节约能源,改善劳动条件,保护环境卫生等方面起着越来越大的作用。
在70年代以来,随着现代工业生产的迅猛发展,仪表与硬件的开发,微型计算机的开发应用,使生产过程自动化的发展达到了一个新的水平。对全工厂或整个工艺流程的集中控制,应用计算机系统进行多参数综合控制,或者用多计算机对生产过程进行控制的新阶段,是这一阶段的主要特征。过程控制发展到现代过程控制的新阶段,这是过程控制发展的第三阶段。在新型的自动化技术工具方面,开始采用微处理器为核心的智能但愿组合仪表:在测量变送器方面,较为突出的成分在线检测与数据处理的应用日益广泛;在模拟式调节仪表方面,不仅三型仪表产品品种增加,可靠性提高,而且是本质安全防暴,适应了各种复杂控制系统的要求。
二本文研究的目地,意义
为了解决人工控制的控制准度低,控制速度慢,灵敏度低的一系列问题。从而我们将引进了工业生产的自动化控制。在自动化控制的工业生产过程中,一个很重要的控制参数就是液位。一个系统的液位是否稳定,直接影响了工业生产事是否安全,生产效率的高低,能源是否能够得到合理的利用的一系列重要问题。随着现代工业控制的要求越来越高,一般的自动化控制已经不能满足工业生产控制要求,所以我们又引入了可编程逻辑控制(PLC)。引入PLC使控制方式更加的集中,有效和及时。
在我国随着社会的发展,很早就实行了自动化控制。而在我国液位控制系统也得到了广泛应用,特别在锅炉液位控制,水箱液位控制还在黄河治水中也得到了利用,通过液位控制系统检测黄河的水位的高低,以免黄河的水位的过高而在不了解的情况下,给我们人民带来生命危险和财产损失。
课程设计内容与要求分析
课程设计内容
针对某厂的液位控制过程与要求实现模拟控制,其工艺过程如下:用泵作为原动力,把水从低液位池抽到高液位池,实现对高液位池液位高度的自动控制。具体设计内容是利用西门子S7-200PLC作为控制器,实现对单容水箱液位高度的定值控制,同时利用MCGS组态软件建立单容水箱液位控制系统的监控界面,实现实时监控的目的。
本文研究的主要内容:
一个系统是否能达到预期的控制效果,其系统的数学模型相当的重要,直接关系到控制结果的正确与否。
在液位控制系统中调节阀是否与所控制的液体发生化学反应等,直接影响到控制结果。
控制、方案的选取,一个好的方案会让系统更加的完美,所以方案的选取也非常的重要。
调节器参数的整定,一个系统有了好的方案,但是如果参数的整定错误也将会功亏一篑!
课程设计要求分析
1、以RTGK-2型过程控制实验装置中的单个水箱作为被控对象、PLC作为控制器、静压式压力表作为检测元件、电动调节阀作为执行器构成一个单容水箱单闭环控制系统,实现对水箱液位的恒值控制。
2、PLC控制器采用PID算法,各项控制性能满足要求:超调量20%,稳态误差≤±;调节时间ts≤60s;
3、组态测控界面上,实时设定并显示液位给定值、测量值及控制器输出值;实时显示液位给定值实时曲线、液位测量值实时曲线和PID输出值实时曲线;
4、选择合适的整定方法确定PID参数,并能在组态测控界面上实时改变PID参数;
5、通过S7-200PLC编程软件Step7实现PLC程序设计与调试;
6、分析系统基本控制特性,并得出相应的结论;
7、设计完成后,提交打印设计报告。
第二章 Protel原理图绘制

震荡
设KC=400,SP=25时产生震荡
关于PI调节
PI调节前
经计算 KC= SP=20 TI=
PI调节后
经调节 KC=100 SP=25 TI=10
关于PID调节
PID调节前
经计算 KC=250 SP=20 TI=3 TD=
PID调节后
经调节 KC