过程控制课程设计实验报告.docx

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1、XX大学过程控制系统课程设计报告设计题目：一下水箱单回路定值控制系统一学院：计算机与信息工程学院专业班级：自动学生姓名：指导教师：设计地点：设计时间：2011、指导教师意见：成绩:签名:2011年月过程控制系统课程设计任务书学生姓名专业班级自动学号同组同学题目下水箱单回路定值控制系统指导教师主要内容通过组态王或其他组态软件软件，结合实验室现有设备，按照系统的控制要求，根据较快较稳的性能要求，采用闭环控制结构和PlD控制规律，设计一个具有较美观组要画面和较完善组要控制程序的液位过程控制系统。(不同组最好选择不同的控制对象或控制方式，如下水箱、中水箱液位控制，串级，单闭环方式等，定值或均匀控制等)

2、(J)1.下水箱单回路定值控制()2.中水箱单回路定值控制()3.串级控制()4.均匀控制()5.其他任务要求1 .熟悉实验室设备，明确各装置的作用和连接方式2 .根据被控对象的控制要求，设计控制方案，正确选用过程仪表3 .熟悉过程装置与计算机通讯方式4 .熟悉组态软件，运用组态软件设计控制系统的组态图、组态画面及组态控制程序5 .提交包括上述内容的课程设计报告主要参考资料1组态王软件及说明文档2过程控制系统教材3河南工业大学过程控制课程设计范例目录1、设计目的与要求1.1、 设计目的1.2、 设计要求2、系统结构设计2.1、 控制方案2.2、 系统结构3、系统组态设计3.1、流程图和组态图3

3、.2、 组态画面3.3、 动画词典3.4、 动态连接4、结论1、设计目的与要求1.1、设计目的通过组态王软件，结合实验室现有设备，采用闭环控制结构和PlD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水箱液位串级控制系统。以此熟悉单回路定值控制系统的结构与特点并掌握单回路控制系统的投运与参数的整定。1. 2设计要求(1) 熟悉实验室设备并明确各装置的作用和连接方式；(2) 根据被控对象的控制要求，设计控制方案，正确选用仪表；(3) 熟悉过程装置与计算机通讯方式；(4) 熟悉组态软件，运用组态软件设计控制系统组态图、组态画面及组态控制程序；2、系统机构设计2.1、控制方案2.2、系统

4、结构QV-105uM-IOl如图所示为下水箱液位单值控制系统的结构。系统的被控对象为下水箱，下水箱的液位作为被控变量。中水箱为副控制对象，基于系统式维持被控变量恒定不变，记载稳态时，它总等于设定值。因此需要把液位经检测变送后的信号作为系统的反馈量，并采用PID调节器。3、系统组态设计3.1、流程图和组态图QV-116V10411I I1 %;前MLAHLAL-FV-IOI-11图2.2.1单容下水箱液位调节阀PID单回路控制表2.2.1单容下水箱液位调节阀PlD单回路控制测点清单序号位号或代号设备名称用途原始信号类型工程量1FV-IOl电动调节阀阀位控制2IOvDCAO0100%2LT-103

5、压力变送器下水箱液位420mADCAI2.5kPa水介质由泵P102从水箱V104中加压获得压头，经由调节阀FV-IOl进入水箱V103,通过手阀QVJ16回流至水箱V104而形成水循环；其中，水箱V103的液位由LT/03测得，用调节手阀QV/16的开后程度来模拟负我的大小。本例为定值自动调节系统，FV/01为操纵变量，LT“03为被控变量，采用PID调节来完成。3.3、数据词典名称数据类型功能描述FV-IOl调节阀I/O实型显示调节器输出值MVLT-103液位变送器I/O实型显示水箱液位值（调节器测量值PV）SP调节器设定值I/O实型调节器自动状态下可改写，同时让手动输出值跟踪这个数值。P

6、调节器比例系数I/O实型可改写I调节器积分系数I/O实型可改写D调节器微分系数I/O实型可改写手/自动PID调节器状态I/O整型点击，调节器状态切换M/MVPID调节器手动输出值I/O实型调节器手动状态下，点击则弹出输入对话框（改变调节器输出值），自动状态跟随调节器输出值表3.3.1动态点、交互控制点清单序号参数名意义设备参数号数据类型1PID(LPV过程值BaitelREALlI/O实数2Pidojiv操作值BaitelPR1.44I/O实数3PIDO_SP设定值BaitelPARAl.38I/O实数4PIDOP比例带BaitelPARAl.31I/O实数5PTD0_I积分时间BaitelP

7、ARAl.32I/O实数6PID0_D微分时间BaitelPARAl.33I/O实数7PID0_AM手自动切换Baitel1,ARA1.43I/O实数表3.3.2组态软件中所有变量定义注京泰黑f用帽啕皆6一!邕一lsis-_)文府逮I面面U命令语言*jaeQ物性表-今得给构刻1Q数露词典报等姐设备)0COMl加COM2986Ia板卡n-C版务器问堵玷点-火不拄配置V设置开发系纳设号运行系蜻C指警配置11历史数带圮录为网络配置用尸配艮打印配置-0%L访问省理需表格横校目记录体SftSSfiSiiI奏fit类型II连接设备龄S访问投跟内存实型10哈SJe动为史记录内存惠微11S启动报警记录内存廊R

8、126s总动后台命令谱苕内存离散13设绳解整内存寓敢14哈，双机热备状2!内存笈型15瞬疏内存安盟16龄S网络状态内存整型17幽壁上.内给定位？?过程值:。实型21battelPJD1JV内给定仪表过痴H22t*te2於P0OJW除作值23Kitel龄PiDLMV漫作值24bte2D-P比例普27baitel龄40积分时回o33128tatel瞬PMA员分时间1/033129tatelPE0N手目动厢L。实型30bil瞬PDLP比例普，。婢31bate2图3.3.1组态软件中变量定义画面时如ut关于实际运行组态图卜水箱液位控制组态图的连接及动画设置控制面板部分的组态图及动画设置2203.?,1

9、08.8盘06.6庄00.0,hh：mmhh：mm曲e淀文I称询g义Ihh：mmhh：mmhh：mmI?!mBShh：mmhh：mmhh：mmhh：mmhh：mm实时动态曲线的组态图及动画设置历史曲线图画面及历史曲线按钮的设置4、总结本次课设目的主要是了解熟悉组态王软件，利用该软件完成基于智能仪表控制系统的A3000实验和测试。小组选择下水箱水位控制，组态软件用来监控单容液位。首先我们要针对该系统作出分析，选择控制方案，在这次课设中我们选用PlD调节。我们需要完成以下工作：1 .根据现场硬件及被控对象，在组态软件中用图形画面把实物出现起来。2 .选择数据，包括设定值、测量值、输出值，需要确定数据的类型、作用以及数据在实物图中的具体位置。3 .将组态软件中的图形画面与硬件进行动态连接。4 .进行监控测试并且修改所设计软件中的错误。通过本次课设，基本了解组态王软件，能够独立完成图形画面和动画连接，对于I/O口数据模拟和数字量的输入输出理解深刻，很好地将硬件和软件进行结合。北京工商大学