毕业设计（论文）-基于智能slpc的液位ddc系统设计

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1、湖南理工学院毕业设计（论文）1DDC系统概述DDC是英文DirectDigitalControl(直接数字控制)的缩写，是由于它用数字式的算式来代替模拟信息的组合，用断续形式的计算机输出去控制执行机构，计算机直接作用于生产过程。1.1国内的现状和发展趋势50年代初期，仪器仪表取得了重大突破，数字技术的出现使各种数字仪器得以问世，把模拟仪器的精度、分辨力与测量速度提高了几个量级，为实现测试自动化打下了良好的基点。60年代中期，测量技术又一次取得了进展，计算机的引入，使仪器的功能发生了质的变化，从个别电量的测量转变成测量整个系统的待征参数，从单纯的接收

2、、显示转变为控制、分析、处理、计算与显示输出，从用单个仪器进行测量转变成用测量系统进行测量。70年代，计算机技术在仪器仪表中的进一步渗透，使电子仪器在传统的时域与频域之外，又出现了数据域（Data domain）测试。80年代，由于微处理器被用到仪器中，仪器前面板开始朝键盘化方向发展，过去直观的用于调节时基域幅度的旋转度盘，选择电压电流等量程或功能的滑动开关，通、断开关键已经消失。测量系统的主要模式，是采用机柜形式，全部通过IEEE-488总线送到一个控制品上。测试时，可用丰富的BASIC语言程序来高速测试。不同于传统独立仪器模式的个人仪器已经得到

3、了发展。90年代，仪器仪表与测量科学进步取得重大的突破性进展。这个进展的主要标志是仪器仪表智能化程度的提高。工业智能化控制仪表主要包括变送器、调节器、调节阀等设备，控制仪表从基地式调节器（变送、指示、调节一体化的仪表）开始，经历了气功、电动单元组合仪表到今天的计算机控制系统（DDC）。DDC的控制功能已成为国内外计算机控制领域中一个研究分支。由于它直接与生产过程打交流，生产过程的优劣与它的关系就特别密切。目前，微型计算机作为装置一级实现集中、分散的综合型控制的系统，获得了迅速的发展。图1直接数字控制的原理框图1.2DDC系统的原理图1为直接数字控制

4、的原理框图。输入通道把一次仪表送来的生产过程检测信号(温度、压力、流量、状态等)50湖南理工学院毕业设计（论文），经过量纲变换、滤波、采样、数据放大和模/数转换，再送入DDC计算机。计算机根据对应于指定控制规律的控制算式（例如PID控制算式）进行比较、分析和计算，然后将运算结果经输出通道输出。输出通道把计算机输出的控制信号，经数/模转换和量纲变换，变换成生产过程执行机构的调节信号，实现生产过程的闭环控制，从而使生产过程按预期的工况运行，以达到提高生产率、改善产品产品质量和降低成本的目的。1.3DDC系统的组成特点1.3.1DDC系统是一种离散的时间

5、控制系统工业控制系统一般是以分时的方式对生产过程的有关参数实行控制。它以定时采样和阶段控制来代替常规调节装置的连续检测和连续控制。这样，计算机就可对几个甚至几十个以上的调节回路“同时”进行检测和控制。在DDC系统中输出控制是以多路形式进行的。对每一路来说，输出控制部件只能为它提供有限的服务时间。计算机输出的控制量是数字量、脉冲量和开头量，需要进行适当的转换，才能变成生有效的数据。1.3.2数字调节数字调节的规律是多种多样的。常见的有这样几种：按偏差的PID调节；按干扰量的前馈控制；使某些参数的给定值随着某些条件而变化的串级控制。计算机在执行控制程序

6、时，根据给定值和反馈量（或干扰量），按照给定的控制规律（控制算式）进行控制量计算，并经输出通道把控制信号送给生产过程的执行机构，再由执行机构去操作生产过程，调节被控参量，使生产过程按预期的最优工况运行。这就是数字调节的过程。1.3.3自动化操作所谓自动化操作是指这样一些自动操作：自动启停；故障切换；顺序控制；行程控制；联锁控制等。计算机根据给定的逻辑条件、各设备的联锁信号以及距离的计数值，就能自动地完成上述各种自动操作，从而保证生产工艺过程自动进行。DDC的特点是易于实现任意的控制算法。只要按人们的要求改变控制程序或修改控制算式的某些参数，就能得到

7、不同的控制效果。因此，DDC系统除了具有以上提到的各种控制功能外，还可实现以下各种复杂的控制功能，以满足各种应用场合的需要。1.3.4变更DDC的控制算式DDC的控制算式应该随对象特性和控制要求的不同而变更。例如，为了防止具有纯滞后的对象产生振荡，引入不灵敏区；为了校正系统的非线性，引入平方特性；为了克服系统的大滞后，进行纯滞后补偿。1.3.5进行多变量控制多变量控制在生产过程控制中是经常遇见的。例如，多变量前馈控制系统，50湖南理工学院毕业设计（论文）多变量解耦控制系统等。对于多变量控制系统，采用计算机控制是比较方便的，容易得到满意的控制效果。1

8、.3.6实现自适应控制自适应控制系统能够自动跟踪对象参数的变化和自动补偿干扰作用的影响，使生产过程的工况始终保持最优。在适