基于组态软件的流量单回路过程控制系统设计--课程设计

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1、过程控制系统课程设计题目:基于组态软件的流量单回路过程控制系统设计设计成绩：指导教师：本栏由指导教师根据大纲要求审核后，填报成绩并签名。工业过程控制课程设计任务书之八学生姓名专业班级学号题目基于组态软件的流量单回路过程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流量单回路过程控制系统。任务要求1.根据流量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，

2、正确选用过程仪表。2.根据流量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/RS232转换与通讯模块。4.运用组态软件，正确设计流量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[3]过程控制教材[4]辅导资料审查意见指导教师签字：年月日目录摘要11设计目的与要求11.1设计目的11.2设计要求12系统结构设计12.1控制方案12.2系统结构23过程仪表选择23.

3、1液位传感器23.2电磁流量传感器、电磁流量转换器33.3电动调节阀43.4变频器43.5水泵43.6电磁阀53.7开关电源53.8测量要求63.9选择过程模块64系统组态设计74.1工艺流程图与系统组态图设计74.2组态画面84.3数据字典94.4实时曲线114.5实时报表与命令语言114.6应用程序if(\iokz==1)125单回路控制系统PID控制算法 13设计心得15摘要过程控制就是对工业过程的自动控制，它采用测量仪表，执行机构和计算机等自动化工具设计控制系统实现生产过程自动化。流量单回路控制系统就是采用计算机，传感器等设备对水箱

4、的水位进行控制使其达到预期的状态。组态王开发监控系统软件，是新型的工业自动化控制系统，它以标准的工业计算机软件，硬件平台构成的集成系统取代传统的封闭式系统。关键词：流量单回路组态王PID控制1设计目的与要求1.1设计目的通过某种组态软件，结合实验已有设备，按照定值系统的控制要求，根据较快较稳的性能要求，采用但闭环控制结构和PID控制规律，设计一个具有美观组态画面和较完善组态控制程序的流量单回路过程控制系统。1.2设计要求(1)根据流量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)根据流量单回路过程控制系统A/

5、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，正确设计流量但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。2系统结构设计2.1控制方案整个过程控制系统由控制器、调节器、测量变送、被控对象组成。在本次控制系统中控制器为计算机组态控制，采用算法为PID控制规律，调节器为电磁阀，测量变送为HB、FT两个组成，被控对象为流量PV。结构组成如下图2.2所示。17当系统启动后，水泵开始抽水，通过管道分别将水送到上水

6、箱和下水箱，由HB返回信号，是否还需要放水到下水箱。若还需要（即水位过低），则通过电磁阀控制流量的大小，加大流量，从而使下水箱水位达到合适位置；若不需要（即水位过高或刚好合适），则通过电磁阀使流量保持或减小。其整个流程图如图2.1所示。图2.1流量单回路控制系统流程图2.2系统结构过程控制系统由四大部分组成，分别为控制器、调节器、被控对象、测量变送。本次设计为流量回路控制，即为闭环控制系统，如下图2.2.计算机控制器变频器水泵管道流量检测传感器_SPPVPV1图2.2流量单回路控制系统框图173过程仪表选择3.1液位传感器液位传感器用来对上位水

7、箱和下位水箱的液位进行检测，采用工业用的DBYG扩散硅压力变送器，本变送器按标准的二线制传输，采用高品质、低功耗精密器件，稳定性、可靠性大大提高。可方便地与其它DDZ--ⅢX型仪表互换配置，并能直接替换进口同类仪表。校验的方法是通电预热15分钟后，分别在零压力和满程压力下检查输出电流值。在零压力下调整零电位器，使输出电流为4mA，在满量程压力下调整量程电位器，使输出电流为20mA。本传感器精度为0.5级，因为为二线制，故工作时需串24V直流电源。图3.1液位传感器3.2电磁流量传感器、电磁流量转换器⑴流量传感器用来对电动调节阀的主流量和干扰回路

8、的干扰流量进行检测。根据本实验装置的特点，采用工业用的LDS-10S型电磁流量传感器，公称直径10mm，流量0~0.3m3/h，压力1.6Mpmax，