基于组态软件的双容液位单回路过程控制系统课程设计.docx

1、基于组态软件的双容液位单回路过程控制系统课程设计工业过程控制课程设计任务书题 目基于组态软件的双容液位单回路过程控制系统设计课题性质课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。任务要求1. 根据双容液位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。3. 根据与计算机串行通讯的需要，正确选

2、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。主要参考资料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年3 熊新民.工业过程控制课程设计指导书，2008年4 陈夕松，汪木兰.过程控制系统.北京：科学出版社，2005年审查意见指导教师签字： 年 月 日1 设计目的与要求1.1设计目的工业生产过程的自动化程度在计算机技术、控制理论和控制技术迅速发展的推动下不断更新和发展。新的控制方法不断涌现，掌握一项较为流行的过程控制方法对今后的工作将有很大的帮助

3、。通过设计，能加深对过程控制、计算机控制技术、检测技术、自动化仪表等自动化专业的主干专业课程的理解和认识，充分了解控制系统的构成，提高综合运用所学专业知识的能力，同时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，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。学会过程控制系统的设计方法，为今后实际的工程设计打下良好的基础。1.2 设计要求1. 根据双容液位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。3. 根据与计算机串行通讯的需要，正确选用RS485/RS2

4、32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。对液位的测量范围和测量精度要求如下：测量范围：液位0450cm 测量精度： 液位40)f3=(液位1-40)*Ti;液位1=液位1-10*f3/100;液位2=液位2+10*f3/100;if(液位2Sp)f4=(液位2-Sp)*Ti;液位2=液位2-20*f4/100-20*f3*(Td+1)/100;液位3=液位3+20*f4/100+20*f3*(Td+1)/100;if(液位1=100 )b1=0;if(液位2=100)b1=0;if(b1=1)c=1;elsec=0;if (c

5、=0)f1=0;f2=0;if(c=1)f2=Kp+20;f1=100-f2;液位3=液位3-10;液位2=液位2+10*f2/100;液位1=液位1+10*f1/100;b=10*f3;4.5 动画连接首先根据系统流程图在系统开发界面画好组态图面，然后对各个器件逐一完成动画连接，最后在工程浏览界面中的命令语言中输入程序，即完成了动画。如图4-4动画连接示例图1所示为，系统未起动时的动画效果，其中各参数均没有设定。图4-5动画连接示例图2为系统运行时的动画连接图，设置参数时所显示的动画效果和曲线。 当系统运行时，首先设定PID调节参数，根据要求设定给定值，观察连接图，根据需要调节PID参数。最给达到所要的稳定的控制效果。图4-4 动画连接示例图1图4-5 动画连接示例图24.6 PID 控制算法流程图本系统采用PID位置控制算式，其控制算式如下： 其中Kp为比例系数，Ti为积分时间，Td为微分时间， PID控制算法流程图如图4-6所示：图4-6 PID控制算法流程图