基于组态王的双储液罐单水位pid控制系统设计课程设计报告

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1、青岛理工大学课程设计青岛理工大学自动化工程学院专业方向课程设计报告题目：基于组态王的双储液罐单水位PID控制系统设计专业自动化班级121姓名潘旭学号201228195指导教师王永秀2016年1月15日成绩评语Ⅰ青岛理工大学课程设计摘要本文主要实现基于组态王的双储液罐单水位PID控制系统，对上、下水罐的水位、下水罐温度进行检测，并将下水罐液位控制在给定值。通过对实验系统结构的研究，运用所学的MATLAB知识建立了单容水箱实验系统的数学模型，并对系统的参数进行了辨识，用工业控制软件组态王6.5，使其具

2、有报警画面，历史曲线，实时曲线，报表画面。关键词：双储液罐，PID控制系统，单容水箱，组态王6.5Ⅰ青岛理工大学课程设计ABSTRACTThispaperbasedontheconfigurationofthedoubletankwaterlevelsinglePIDcontrolsystem,makewatertankwaterlevel,watertanktemperaturedetection,andwatertanklevelcontrolatagivenvalue.Throughthes

3、tudyonthestructureoftheexperimentalsystem,uselearnedknowledgeofMATLABtoestablishasinglevolumetankexperimentalsystemmathematicalmodel,andtheparametersofthesystemareidentified,useindustrialcontrolsoftwarekingview6.5,enablesittohavethealarmscreen,histori

4、calcurve,real-timecurve,statementsframe.KEYWORDS:Doubleliquidstoragetank,PIDcontrolsystem,singlevolumetank，Configurationking6.5Ⅱ青岛理工大学课程设计目录摘要ⅠABSTRACTⅡ第1章绪论1第2章系统总体方案22.1控制系统构成22.1控制系统过程2第3章水箱建模及参数整定43.1水箱的建模过程43.2水箱液位的PID整定5第4章组态王6.5简介与操作界面的设计74.1组态

5、软件介绍74.2基于组态王6.5的液位控制系统上位机部分设计74.2.1上位机主控画面74.2.2上位机功能画面9第5章结论与展望10致谢11参考文献12青岛理工大学课程设计第1章绪论随着现代科学技术的迅猛发展，工业生产的规模越来越大，结构也越来越复杂，从而使控制对象、控制器以及控制任务和目的日益复杂，而对系统的精度、响应速度和稳定性的要求却越来越高。但是，当前的学术理论研究缺乏实际背景的支持，先进理论的算法一旦应用到实际工业生产就会出现各种各样的问题，制约了其进一步的发展与应用[1]。在现阶段尚

6、不具备在实验室中真实复现实际工业生产过程的条件下，利用具有典型对象特性的实验装置将是一件探索将理论成果转化为实际应用的有力武器。课题研究的双储液罐水位控制系统实验装置是以水箱的液位为控制变量[2]，来模拟实际工业控制领域中的过程控制系统，该实验装置在国内外很多高校的实验室都有配备，其价值在于可为学生的自动控制理论课程和毕业设计提供便捷的实验平台。同时，该系统也可为相关科研人员在复杂的控制系统研究方面提供实际的模拟对象。在本论文中，工控软件组态王6.5可有其他工控软件替代，使该实验装置实现了多种控制

7、策略的实验，从而达到了增加该实验装置实验内容的目的；同时本课题中所提出的硬件和软件实现方法也具有较强的可移植性，可以应用推广到其他的教学实验装置的实验内容增加上，极具现实意义。11青岛理工大学课程设计第2章系统总体方案2.1控制系统构成本系统主要使用工控机和组态软件，使用三菱公司的FX2-48MR，输入设备为ND-6018型智能模块。水位信号需要通过输入设备才能送入IPC，IPC发出的控制信号必须通过输出设备才能送到水泵。此外，为了将IPC的RS232C串行通讯总线转换为ND-6018智能模块需要

8、的RS485通信总线，需要加一块ND-6520智能模块。两个ST-2001GP4BM1B2型扩散硅压力传感器，循水泵，调节阀，出水阀等主要器件组成。水箱里面的水是靠水泵从水源抽水而来的，循水泵采用单相泵（带电容），正常使用电压为220V，假定水箱高3m，上限为2.6m，下限为0.5m。为了监控水箱的水位，必须依靠一定的检测设备对水箱水位这个重要参数进行检测。在这里选用ST-2001GP4BM1B2型扩散硅压力传感器[3]，量程为29.4kPa，当水位为3m时，输出电流为20mA，当