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:基于组态王的流量单回路过程控制系统设计院系名称：电气工程学院专业班级：自动化1105学生姓名：张园园学号：201123910732指导教师：马利冯肖亮设计地点：31625设计成绩：签名：年月日设计时间：2014.6.24～2014.7.5过程控制课程设计任务书9学生姓名张园园专业班级自动化1105学号201123910732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

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．北京：机械工业出版社2000[3

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9摘要过程控制就是对工业生产过程的自动控制，它采用过程仪表，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利用计算机，传感器等设备对水箱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，是新型的工业自动控制系统，它以标准的工业计算机软硬件平台构成的集成系统取代传统的封闭式系统。关键词：过程控制工业组态王流量目录91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22.1控制方案22.2系统结构33过程仪表选择33.1液位传感器33.2

4、电磁流量传感器33.3电动调节阀43.4水泵43.5变频器43.6模块选择54系统组态设计64.1工艺流程图与系统组态图设计64.2组态画面74.3数据字典74.4应用程序84.5动画连接9总结10参考文献12附录A流量比值控制系统PID控制算法13附录BPID控制算法流程图1491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

5、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，采用算法为PID控制规律（见附录A和附录B），调节器为电磁阀，测量变送为HB、FT两个组成，被

6、控对象为流量PV。结构组成如下图2.2所示。9当系统启动后，水泵开始抽水，通过管道分别将水送到上水箱和下水箱，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.图2.2流量单回路控制系统框图93过程仪表选择

7、3.1液位传感器液位传感器用来对上谁为水箱的压力进行检测，采用工业的DBYG扩散硅压力变送器，本变送器按标准的二线制传输，喜爱用高品质低耗精密器件，稳定性、可靠性大大提高。可方便的与其他DDZ—3X型置仪表互换配，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。在零压力下调整量程电位器，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。压力传感器用来对上水位水箱和中水位水箱的压力进行检测，采用工业用的DBYG扩

8、散硅压力变送器，0.5级精度，二线制4-20mA标志信号输出。3.2电磁流量传感器（1）流量传感器用来对电动调节阀的主流量和干扰回路的干