流量单回路过程控制系统系统课程设计.doc

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1、工业过程控制课程设计题目:基于组态软件的流量单回路过程控制系统院系名称：电气工程学院专业班级：学生：学号：指导教师：设计地点：31-517设计时间：2012.06.23-2012.06.30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学生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

2、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，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

3、程控制工程．：机械工业2000[3]过程控制教材[4]辅导资料审查意见指导教师签字：年月日摘要对水流量的控制在社会生产中有着广泛的应用，本文给出了一种基于PID控制算法的流量单回路控制系统。根据对水箱液位的要求与下水管道的流量，从而得到流量的给定值。通过计算机处理，输出给执行机构，再由执行机构也就是调节阀控制抽水管道的流量。电动调节阀采用丹麦兰富循环水泵。噪音低，寿命长，功耗小，220V供电即可，流量传感器用来对电动调节阀的主流量和干扰回路的干扰流量进行检测。采用工业用的LDS-10S型电磁流量传感器

4、，公称直径10mm，流量0~.03m3/h,压力1.6Mpmax,4-20mA标准信号输出。这些环节组成的控制系统，可以很好的满足需求。关键词流量单回路控制系统目录1引言12设计目的与要求12.1设计目的12.2设计要求13系统结构设计23.1系统总体结构23.2系统控制方案24过程仪表选择34.1电磁流量传感器34.2电动调节阀44.3液位传感器54.4抽水泵54.5变频器54.6模块选择55系统组态设计65.1系统组态图与工艺流程图设计75.2组态画面85.3数据词典95.4应用程序105.5动画

5、连接11设计心得11参考文献12附录A12附录B131引言流量单回路系统是近十年来伴随着自动控制、系统控制设备以及数据库等相关技术的飞速发展而应运而生的。随着这些技术的发展和电脑的普及，流量单回路系统高效、可靠、操作方便的优点为越来越多的使用者接受，应用也日益广泛。流量单回路系统自产生以来，给生产行业带来了新鲜的活力。在科学技术迅猛发展的今天，流量也越来越被人们所重视，流量单回路系统就是人们常见到的一种生产设施。实现流量单回路系统的控制方法很多，可以用PID控制算法，最少拍有纹波或者最少拍无纹波算法等

6、方案来实现。但是这些控制方法的功能修改及调试都需要一定硬件设备的支持，设计的仿真效果也不是很令人满意。本实验在实验室做了模拟仿真，运用流量单回路控制系统模拟器，对设计进行了模拟。随着社会的发展，流量单回路控制系统也必将成为工业生产过程的不可或缺的控制系统。它将慢慢走入人们的生活，给我们的生活带来意想不到的效果。改变我们的生活，证明科技改变生活。2设计目的与要求2.1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

7、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。2.2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/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)提交包括上述容的课程设计报告。3系统结构设计3.1系统总体结构过程控制系统由四大部分组成

8、，分别为控制器、执行器、被控对象、测量变送单元。本次设计为流量单回路控制，即为闭环控制系统，如下图3-1图3-1系统总体框图3.2系统控制方案整个流量单回路过程控制系统由控制器、调节器、检测变送单元、被控对象组成。在本次控制系统中控制器为计算机，采用算法为PID控制规律（见附录A和附录B），调节器为电磁调节阀阀，测量变送FT组成，被控对象为流量PV。结构组成如下图2-2所示。当系统启动后，水泵开始抽水，通过管道分别将水送到存水箱，通过对流量的控制，保持存