单溶水箱液位控制系统设计

《单溶水箱液位控制系统设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、目录目录绪论3第一章课程设计内容与要求分析41.1课程设计内容41.2课程设计要求分析5第二章Protel原理图绘制62.1单容水箱液位恒值控制系统绘制图62.2震荡72.3关于PI调节72.3.1PI调节前72.3.2PI调节后82.4关于PID调节92.4.1PID调节前92.4.2PID调节后10第三章过程控制系统课程设计总结11参考文献12附录1316绪论绪论一过程控制的发展进入90年代以来，自动化技术发展很快，并取得了惊人的成就，已成为国家高科技的重要分支。过程控制是自动化技术的重要组成部分。现代化

2、工业生产自动化中，过程控制技术正在为实现各种最优的技术经济指标，提高经济效益和劳动生产率，节约能源，改善劳动条件，保护环境卫生等方面起着越来越大的作用。在70年代以来，随着现代工业生产的迅猛发展，仪表与硬件的开发，微型计算机的开发应用，使生产过程自动化的发展达到了一个新的水平。对全工厂或整个工艺流程的集中控制，应用计算机系统进行多参数综合控制，或者用多计算机对生产过程进行控制的新阶段，是这一阶段的主要特征。过程控制发展到现代过程控制的新阶段，这是过程控制发展的第三阶段。在新型的自动化技术工具方面，开始采用微处

3、理器为核心的智能但愿组合仪表：在测量变送器方面，较为突出的成分在线检测与数据处理的应用日益广泛；在模拟式调节仪表方面，不仅三型仪表产品品种增加，可靠性提高，而且是本质安全防暴，适应了各种复杂控制系统的要求。二本文研究的目地，意义为了解决人工控制的控制准度低，控制速度慢，灵敏度低的一系列问题。从而我们将引进了工业生产的自动化控制。在自动化控制的工业生产过程中，一个很重要的控制参数就是液位。一个系统的液位是否稳定，直接影响了工业生产事是否安全，生产效率的高低，能源是否能够得到合理的利用的一系列重要问题。随着现代工

4、业控制的要求越来越高，一般的自动化控制已经不能满足工业生产控制要求，所以我们又引入了可编程逻辑控制（PLC）。引入PLC使控制方式更加的集中，有效和及时。在我国随着社会的发展，很早就实行了自动化控制。而在我国液位控制系统也得到了广泛应用，特别在锅炉液位控制，水箱液位控制还在黄河治水中也得到了利用，通过液位控制系统检测黄河的水位的高低，以免黄河的水位的过高而在不了解的情况下，给我们人民带来生命危险和财产损失。16第一章课程设计内容与要求分析第一章课程设计内容与要求分析1.1课程设计内容针对某厂的液位控制过程与要

5、求实现模拟控制，其工艺过程如下：用泵作为原动力，把水从低液位池抽到高液位池，实现对高液位池液位高度的自动控制。具体设计内容是利用西门子S7-200PLC作为控制器，实现对单容水箱液位高度的定值控制，同时利用MCGS组态软件建立单容水箱液位控制系统的监控界面，实现实时监控的目的。本文研究的主要内容：1，一个系统是否能达到预期的控制效果，其系统的数学模型相当的重要，直接关系到控制结果的正确与否。2，在液位控制系统中调节阀是否与所控制的液体发生化学反应等，直接影响到控制结果。3，控制、方案的选取，一个好的方案会让系

6、统更加的完美，所以方案的选取也非常的重要。4，调节器参数的整定，一个系统有了好的方案，但是如果参数的整定错误也将会功亏一篑！16第一章课程设计内容与要求分析1.1课程设计要求分析1、以RTGK-2型过程控制实验装置中的单个水箱作为被控对象、PLC作为控制器、静压式压力表作为检测元件、电动调节阀作为执行器构成一个单容水箱单闭环控制系统，实现对水箱液位的恒值控制。2、PLC控制器采用PID算法，各项控制性能满足要求：超调量20%，稳态误差≤±0.1；调节时间ts≤60s；3、组态测控界面上，实时设定并显示液位给定

7、值、测量值及控制器输出值；实时显示液位给定值实时曲线、液位测量值实时曲线和PID输出值实时曲线；4、选择合适的整定方法确定PID参数，并能在组态测控界面上实时改变PID参数；5、通过S7-200PLC编程软件Step7实现PLC程序设计与调试；6、分析系统基本控制特性，并得出相应的结论；7、设计完成后，提交打印设计报告。16第二章PROTLE原理图绘制第二章Protel原理图绘制2.1单容水箱液位恒值控制系统绘制图16第二章PROTLE原理图绘制2.2震荡设KC=400,SP=25时产生震荡2.3关于PI调节

8、2.3.1PI调节前经计算KC=181.80SP=20TI=1.816第二章PROTLE原理图绘制16第二章PROTLE原理图绘制2.3.2PI调节后经调节KC=100SP=25TI=102.4关于PID调节16第二章PROTLE原理图绘制2.4.1PID调节前经计算KC=250SP=20TI=3TD=0.012.4.2PID调节后经调节KC=100SP=25TI=3TD=0.0116第二章PROT