文档介绍：工业过程控制
课程设计
题目:基于组态软件的液位-液位串级控制系统设计
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设计成绩: 指导教师:
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工业过程控制课程设计任务书
题目
基于组态软件的液位—液位串级控制系统设计
课题性质
工程设计
课题来源
自拟题目
指导教师
主要内容
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,采用双闭环控制结构和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液位—液位串级过程控制系统。
任务要求
1. 根据液位-液位串级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. 根据液位-液位串级过程控制系统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,正确设计液位-液位串级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。
主要参
考资料
[1] 组态王软件及其说明文件
[2] :机械工业出版社2000
[3] 过程控制教材
[4] 辅导资料
审查意见
指导教师签字:
年月日
摘要
随着电子技术、计算机技术和信息技术的发展,工业生产中传统的检测和控制技术发生了根本性的变化。液位作为化工等许多工业生产中的一个重要参数,其测量和控制效果直接影响到产品的质量,因此液位控制成为过程控制领域中的一个重要的研究方向。
液位控制是工业中常见的过程控制,它对生产的影响不容忽视。该系统利用了常见的芯片,设计并实现了液位控制系统的智能性及显示功能。电路组成简单,调试方便,性价比高,抗干扰性好等优点,能较好的实现水位监测与控制的功能。能够广泛的应用于工业场所。
液位控制有很多方法,如,非接触传感。只需要将传感器紧贴在非金属容器的外壁,就可以侦测到容器里面液位高度变化,从而及时准确地发出报警信号,有效防止液体外溢或防止机器干烧。由于不需要与液体接触且安装简便,避免了水垢的腐蚀,可取代传统的浮球传感和金属探针传感,延长寿命。而本设计是基于纯电路的设计,低成本且抗干扰性好。在本设计中较好的实现了水位监测与控制的功能。
液位控制系统是以液位为被控参数的系统,液位控制一般是指对某控制对象的液位进行控制调节,以达到所要求的液位进行调节,以达到所要求的控制精度。
关键字:检测控制液位控制监测与控制
目录
1 设计目的 5
2 控制要求 5
3 系统结构设计 5
控制方案 5
控制规律 6
硬件连接 9
4 系统组态设计 10
组态软件介绍 10
系统流程图 11
系统组态图 12
数据词典 14
组态画面 14
设计心得 16
参考文献 17
1 设计目的
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 控制要求
(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。
(3) 能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)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 系统结构设计
控制方案
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、基本原理:它是由两个或者两个以上的控制器串联而成的,一个控制器的输出是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)、对于进入副回路的扰动具有较快、较强的克服能力。(2)、改善主控制器的广义对象的特性。(3)、对符合和操作条件的变化有一定的自适应能力。(4)、副回路可以按照主回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)、用于克服变化剧烈的和幅值大的干扰。(2)、用于时滞较大的对象。(3)、用于容量之后较大的对象。(4)、用于克服对象的非线性。
本控制系统中,被控参量有两个,上水箱的液位和下水箱的液位,这两个参量具有相关关系。上水箱的液位可以影