过程控制课程设计-基于组态软件的液位单回路

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1、过程控制课程设计过程控制课程设计设计课题：基于组态软件的液位单回路过程控制系统设计学院名称：电气工程学院专业班级：学生姓名：学号：指导教师：设计地点：设计时间：2010-06-28～2010-07-02指导教师意见：成绩:签名：2010年月日17过程控制课程设计工业过程控制课程设计任务书之二学生姓名专业班级学号题目基于组态软件的液位单回路过程控制系统设计课题性质工程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液位单回路过程控制系统。

2、任务要求1.根据液位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.根据液位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，正确设计液位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]过程控制教材[4]辅导资料审查意见指导教师签字：2010年月日17过程控制课程设计目录1.设计目的与要求11.1设计目

3、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23.过程仪表选择33.1控制器：计算机33.2液位传感器：33.3电磁流量传感器、电磁流量转换器：33.4电动调节阀：43.5水泵：53.6开关电源：53.7牛顿7000系列模块：54.系统组态设计74.1流程图和组态图74.2组态画面74.3数据词典84.4应用程序94.4.1PID算法描述94.4.2应用程序94.5动画连接115.结论13参考文献14致谢15附录1617过程控制课程设计1.设计目的与要求1.1设计目的本设计在综合应用多门学科知识的基础上，运用组态王软件和过程控制实验装置设计并调试一个液位单回路过程

4、控制系统。与验证性实验相比，它增加了设计过程和调试过程，突破了以前只用别人设计好的实验程序验证和分析实验结果的局限。整个设计涉及组态软件的选用、仪表的选型、系统的结构和程序设计，设备连接与调试运行等多方面的工作。因此，通过此次设计，不但能培养我们灵活运用所学知识解决实际问题的能力和实验技能，同时还能加深对新技术的认知和理解，既有利于进一步增强我们对过程控制这一学科的浓厚兴趣，也为毕业设计打下良好基础。具体目的包括：1.提高对过程参数系统控制原理的掌握程度和对过程仪表的实际应用能力。2.提高运用组态软件和计算机设计过程控制系统的实际水平。3.提高我们安装、投运和调试过程控制系统的实际水平。

5、1.2设计要求1.根据液位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.根据液位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.分步投运系统，正确调整系统参数，使系统达到预期性能。6.提交包括上述内容的课程设计报告。17过程控制课程设计2.系统结构设计2.1控制方案图2-1系统方框图基于被控对象是一个时间常数较小的惯性环节，故本系统调节器的参数宜用阶跃响应曲线法确定，控制

6、方案选择PI控制。2.2系统结构图2-2系统结构如图所示为液位单回路控制系统的结构。系统的被控对象为下水箱，下水箱的液位作为被控变量。基于系统的控制任务是维持被控变量恒定不变，即在稳态时，它总等于设定值。因此需要把液位17过程控制课程设计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.过程仪表选择3.1控制器：计算机为满足组态王软件运行的流畅，计算机的配置一般不低于一下标准：处理器：奔腾4主频：1.8GHz内存：512M硬盘：40G3.2液位传感器：图3-1压力变送器器液位测量有很多种方式，本系统采用工业用的DBYG扩散硅压力变送器，0.5级精度，二线制4-20mA标准信号输

7、出。采用高品质、低功耗精密器件，稳定性、可靠性大大提高。可方便地与其它DDZ-IIIX型仪表互换配置，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。在零压力下调整零电位器，使输出电流为4mA,在满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，因为二线制，故工作时须串入24V直流电源。3.3电磁流量传感器、电磁流量转换器：17过程控制课程设计图3-2电磁流量传感