毕业设计（论文）：温度流量串级控制系统仿真设计

《毕业设计（论文）：温度流量串级控制系统仿真设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、毕业设计报告（论文）(2012届)题目：温度流量串级控制系统仿真设计所属系：班级：学生姓名：学号：同组成员：指导教师：摘要-21-串级控制是改善和提高控制品质的一种有效方案，以锅炉为目标，冷却管出口水温为主控参数，出口流量为副控参数，利用PLC模拟量控制与组态王画面做出系统仿真。以温度影响来改变流量的大小，再而以流量大小的冷却速度去影响水温的变化。从而达到一个串级控制。本设计中正是运用串级控制来实现对锅炉内醋酸发酵需要一个外部与内部环境为目的设计的，使用到PLC采集数据，之后同时输出模拟量对主调节阀实现一个控制，再以主调节阀去控制负调节阀，达到一个

2、主副相互引导的理论。关键词：PLC、组态王、串级控制。-21-目录-21-绪论1.1课题背景目前，可编程控制器在国内已经广泛应用于机械制造、钢铁冶炼，石油化工，煤炭电力建筑建材、轻工纺织、交通运输、食品加工医疗保健、环保和娱乐等众多行业应用领域及其广泛。因此我们作为在校的学生更要等多的了解PLC与其应用。我们在学习的过程中，也做了很多的PLC的应用，例如跑马灯、灯光喷泉、交通指示灯，等等。组态软件大约在20世纪80年代中期在国外出现，在中国也有将近20年的历史。但在90年代中期之前，组态软件在我国的应用并不普及随着工业控制系统应用的深入，随着计算机

3、硬件和软件技术的发展，工业控制系统应用规模逐步扩大，控制更为复杂，原有的上位机编程的开发方式费时费力，而且网络及数据库技术的发展，似的工业现场可以为企业的生产、经营、决策提供更详细和深入的数据，以便优化企业生产经营中的各个环节。因此，组态软件在国内的应用逐渐得到了普及。组态监控系统有所突破的在配置系统功能方面，它将现场监控、远方监控、保护、自动化以及一次设备有机地配合到一起。有待创新的是向计算机化、网络化、智能化，保护、控制、测量和数据通信一体化的方向发展，最大限度地发挥它资源共享、信息共享、数字通信的优势。、通过PLC的模拟量控制，与组态王的模拟

4、建面。使得我们有一个良好的条件去完成一个温度与流量的串级控制，本设计中正是运用串级控制来实现对第一氧化塔内醋酸发酵需要一个外部与内部环境为目的设计的，使用到PLC采集数据，之后同时输出模拟量对主调节阀实现一个控制，再以主调节阀去控制负调节阀，达到一个主副相互引导的理论。其中以稳定主参数为目的，减小副参数变化的时间常数为主要目标，做到高效，节能，稳定。这样一个串级控制才是我们实际工作中缩需要的。1.2设计目的和意义了解课题后认识到温度流量串级控制是以串级控制系统来控制氧化塔温度，以盘管冷却水流量为副对象，流量变动的时间常数小，时间延时小，控制通路短，

5、从而可加快提高响应速度，缩短过渡过程时间，符合副回路选择的超前，快速，反应灵敏等要求。同样串级控制系与单PID控制系统是有区别的，串级也可以做成单PID,但是在控制过程中就没有副调测量值来参与控制。一般来说控制过程可能不太稳定了。-21-与简单回路相比，串级控制系统在结构上增加了一个副回路,对进入副回路的干扰有很强的抑制能力。所以来说光光的单PID与简单的单回路满足不了我们的需求，为了达到流量变动的时间常数小，时间延时小控制通路短等要求，我们加入了副回路，用副回路包含尽量多的干扰，并予以排除，保证主回路最终控制点的稳定。同样副回路同样要达到上面说的

6、一些要求，但是对于主回路与副回路的关系，副回路的一些参数变化是次要的，所说也有一定的影响力。但是主要以副参数来影响主参数的变化。-21-串级控制环节设计2.1串级控制两只调节器串联起来工作，其中一个调节器的输出作为另一个调节器的给定值的系统。2.2.1结构串级控制系统采用两套检测变送器和两个调节器，前一个调节器的输出作为后一个调节器的设定，后一个调节器的输出送往调节阀。　　前一个调节器称为主调节器，它所检测和控制的变量称主变量（主被控参数），即工艺控制指标；后一个调节器称为副调节器，它所检测和控制的变量称副变量（副被控参数），是为了稳定主变量而引入

7、的辅助变量。　　整个系统包括两个控制回路，主回路和副回路。副回路由副变量检测变送、副调节器、调节阀和副过程构成；主回路由主变量检测变送、主调节器、副调节器、调节阀、副过程和主过程构成。　　一次扰动：作用在主被控过程上的，而不包括在副回路范围内的扰动。二次扰动：作用在副被控过程上的，即包括在副回路范围内的扰动。2.2.2串级控制系统的工作过程*1）扰动作用于副回路　　*2）扰动作用于主过程　　*3）扰动同时作用于副回路和主过程分析可以看到：在串级控制系统中，由于引入了一个副回路，不仅能及早克服进入副回路的扰动，而且又能改善过程特性。副调节器具有“粗调

8、”的作用，主调节器具有“细调”的作用，从而使其控制品质得到进一步提高。2.2.3系统特点及分析*改善了过程的动态特性，提高