基于组态软件的流量比值过程控制系统设计课程设计

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1、基于组态软件的流量比值过程控制系统设计课程设计《过程控制工程》课程设计报告书课题名称基于组态软件的流量比值过程控制系统设计姓名学号专业指导教师摘要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,对物料比例的要求其为严格，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，严重时会导致事故的发生•硏究比值控制系统很有必要，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

2、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。单闭环比值控制系统是在开环比值控制系统上增加对副物料的闭环控制回路,用以实现主、副物料的比值保持不变该控制系统能保证主、副物料的流量比值不变，同时，系统结构简单，因此在工业生产过程自动化中应用较广。此文主要讲的是强碱氢氧化钠的单闭环流量控制法。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。关键字:单闭环比值控制系统设计主副物料工业生产过程任务书1.根据双容液

3、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.根据双容液位单冋路过程控制系统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。目录1.绪论.12.方案论证33.方案说明64.硬件方案75.软件设计96.调试167.心得178.致谢189.参考文献191.附录…201绪论在工业生产过程当中，有很多是要求两种或多种

4、物料成一定比例关系，一旦比例失调，会影响生产的正常进行,影响产品质量，浪费原料，消耗动力,造成环境污染，甚至产生生产事故，所以严格控制其比例，对于安全生产来说是十分重要的。特别是在产品生产中，经常需要两种或两种以上的物料按一定比例混合或进行生产,如果比例失调，轻则造成产品质量不合格，重则会造成生产事故或发牛人身伤害，给企业带来较大的损失。实现两个或两个以上参数符合一定比例关系的控制系统，称为比值控制系统.由于过程工业中大部分物料都是以气态，液态或混合的流体状态在密闭管道，容器中进行能量传递与物质交换，所以保持两种或几种物料的比例实际上是保持两种

5、或几种物料的流量比例关系，因此比值控制系统一般是指流量比值控制系统.在需要保持比值关系的两种物料中，必有一种物料处于主导地位,这种物料称之为主物料，表征这种物料的参数称之为主动量。由于在牛产过程控制中主要是流量比值控制系统，所以主动量也称为主流量，用Q1表示;而另一种物料按主物料进行配比，在控制过程中随主物料而变化；因此称为从物料,表征其特性的参数称为从动量或副流量，用Q2表示。一般情况下,总是把生产中主要物料定为主物料。在有些场合，以不可控物料定为主物料，用改变可控物料即从物料来实现它们之间的比值关系。比值控制系统就是要实现副流量Q2与主流量

6、Q1成一定比值关系，满足如下关系式:KQ2/Q1,式屮K为副流量与主流量的流量比值。本课程设计主要针对工业上优质氢氧化钠的生产，介绍的是一种单闭环流量比值控制系统，利用该系统，利用单闭环比值随动控制实现氢氧化钠生产中氧化铜溶液的自动配料。通过检测在硫酸钠溶液中按一定比例自动连续地掺加氧化铜溶液的多少。利用单闭环比值控制的方式可以实现氧化铜溶液与硫酸钠溶液比例的恒定，达到了提高氢氧化钠质量的R的，同时生产生成的硫化铜经过焙烧氧化后可以循环利用。由此得到合格的产品和安全的生产过程。经实验和实践运行,证明该系统具有结构简单、稳态误差小、控制精度高等优

7、点。2.方案论证2.1控制方案2.1.1方案比较比值控制系统在实际牛产中，可以根据实际情况选择不同的控制方案，比值系统的类型主要有开环比值控制系统，单闭环比值控制系统，双闭环比值控制系统儿种。方案一：开环比值控制系统是最简单的比值控制系统其系统组成如图2-1所示，整个系统是一个开环控制系统。图2-1(1)工艺流程图⑵开环比值控制系统原理图方案二：根据比值系统的类型来设计生产氢氧化钠的控制系统，由单闭环比值控制系统原理设计的系统框图如图2-2所示。图2-2单闭环流量比值控制系统原理框图2.1.2方案论证就所设计的两种方案的方框图来看，明显可以看出

8、方案二较之于方案一复杂，选用的设备也更多，但对于实际生产，生产效率和质量十分重要，因此对系统的稳定性和精确度要求较高，下而就这些因素对两个方案进行论证