計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的應(yīng)用實(shí)例-文庫吧
2025-04-20 16:13 本頁面
【正文】 ④ PID控制功能 實(shí)時(shí)控制 2路入口水溫與 2路循環(huán)水流量，溫度控制精度：設(shè)定值 177。 0． 5℃ ；流量控制精度：設(shè)定值 177。 2％ FS（ FS即 Full Scale，意為滿刻度或滿量程）。 ? ⑤工藝計(jì)算、列表繪圖功能 根據(jù)污垢熱阻計(jì)算公式計(jì)算并顯示出瞬時(shí)污垢熱阻，而且自動(dòng)生成試 驗(yàn)數(shù)據(jù)列表。自動(dòng)繪制時(shí)間 污垢熱阻曲線。 ? ⑥其他功能指標(biāo) 所有參數(shù)的采樣、計(jì)算、控制周期均為 ，刷新顯示周期為 2S，試驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄時(shí)間間隔按工藝要求而定，數(shù)據(jù)保存時(shí)間為 10年，系統(tǒng)內(nèi)部設(shè)有軟件硬件自診斷、自恢復(fù)功能，具有永不“死機(jī)”的高度可靠性。 上述所有參數(shù)均以漢字分屏幕顯示，且附有提示菜單以便操作。 ? 2．硬件設(shè)計(jì) ? 根據(jù)上述系統(tǒng)功能及技術(shù)指標(biāo)的要求，采用一臺(tái)現(xiàn)成的 STD總線 IPC較為適宜。選用某電子工廠的 IPC產(chǎn)品，共由 10塊功能模板及外設(shè)組成， 如圖 。 圖 IPC硬件組成框圖 ? 圖中（ 1） CPU板及打印機(jī)、（ 2） CRT板及 CRT、（ 3）鍵盤接口及自診斷板及鍵盤、（ 4）存儲(chǔ)器板、（ 5）電源，構(gòu)成了 STD工業(yè)控制機(jī)基本系統(tǒng)。在自診斷板中使用了 WDT看門狗技術(shù)，無論何種原因引起死機(jī)，自診斷系統(tǒng)能在 1～ 28內(nèi)測出并恢復(fù)正常運(yùn)行，整個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)工作十分可靠。 ? 其中的（ 6）溫度檢測板，是一個(gè)由單片機(jī)構(gòu)成的智能型溫度接口板，該板本身能夠完成 8路溫度的檢測，濾波處理，鉑電阻線性化處理。在這個(gè)板上利用軟件技術(shù)從根本上克服了溫度漂移問題。 ? 其中的（ 7） D/A轉(zhuǎn)換板是流量及溫度控制的驅(qū)動(dòng)接口板。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)檢測兩路塔底溫度與兩路流量，與設(shè)定值進(jìn)行比較，并對(duì)其偏差進(jìn)行 PID運(yùn)算，其運(yùn)算結(jié)果通過 D/A轉(zhuǎn)換變成模擬電壓信號(hào)輸出至（ 8）伺服放大板，從而控制相應(yīng)的 4個(gè)調(diào)節(jié)閥。 ? 其中的（ 8）伺服放大板，其功能相當(dāng)于電動(dòng)單元組合儀表中的 4個(gè)伺服放大器，但其精度及可靠性優(yōu)于常規(guī)的伺服放大器。它接收來自 D/A轉(zhuǎn)換板的4路閥位信號(hào)，并檢測 4個(gè)閥的實(shí)際位置，如果實(shí)際位置與 D/A轉(zhuǎn)換板輸出的閥位有偏差，則使閥動(dòng)作，達(dá)到與 D/A輸出一致的位置后停止，從而實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)對(duì)調(diào)節(jié)閥的控制。 ? 其中的（ 10）濾波板，對(duì) STD總線的有關(guān)信號(hào)進(jìn)行濾波處理，從而提高整個(gè)系統(tǒng)的可靠性。 ? 其中的（ 9）流量檢測板，主要由計(jì)數(shù)電路組成，檢測兩路來自渦輪流量變送器的脈沖信號(hào)。對(duì)其實(shí)行濾波、整形、放大、光隔、計(jì)數(shù)處理，并向兩個(gè)渦輪流量變送器提供 +12V電壓。 3． 軟件設(shè)計(jì) 該系統(tǒng)采用了現(xiàn)成的 IPC，計(jì)算機(jī)廠家已提供了監(jiān)控程序或系統(tǒng)程序，設(shè)計(jì)者的軟件設(shè)計(jì)任務(wù)主要是進(jìn)行系統(tǒng)的應(yīng)用軟件編制。 該應(yīng)用軟件主要完成兩方面的任務(wù)： （ 1） 8路溫度、兩路流量的采集與處理，入口溫度與流量的控制，定時(shí)存儲(chǔ)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)； （ 2）允許操作者查看、打印各種數(shù)據(jù)，設(shè)定、標(biāo)定各個(gè)參數(shù)。 由于前者任務(wù)要求適時(shí)性較強(qiáng)，且完成任務(wù)所需時(shí)間較短，故安排在中斷服務(wù)子程序中完成。而后者屬人機(jī)對(duì)話性質(zhì)，任務(wù)完成時(shí)間較長，且不需嚴(yán)格適時(shí)性，故放于主程序中完成。 圖 中斷服務(wù)子程序由于該控制系統(tǒng)小、比較簡單，功能畫面要求也不復(fù)雜，因而軟件部分全部采用匯編語言編制。 圖 中斷服務(wù)子程序 IPC硬件組成框圖 主程序結(jié)構(gòu)框圖如圖 。在初始化過程中，主要完成對(duì) CRT、打印機(jī)工作方式設(shè)定，四個(gè)調(diào)節(jié)閥門初始定位及軟件標(biāo)志設(shè)置等。 在每一個(gè)畫面處理過程中，能夠查看其他畫面，同時(shí)完成本畫面應(yīng)完成的一些功能。 中斷服務(wù)子程序如圖 。這是一個(gè)時(shí)間中斷子程序。系統(tǒng)設(shè)置每隔 250ms中斷一次，中斷服務(wù)子程序中各個(gè)任務(wù)，應(yīng)能在 250ms內(nèi)完成。每四次中斷即時(shí)間間隔為 1S時(shí)，刷新時(shí)鐘，處理秒、分、時(shí)、日、月、年的遞增，實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確計(jì)時(shí)。每八次中斷，即時(shí)間間隔為 2S時(shí)，采集 8路溫度、 2路流量，利用軟件實(shí)現(xiàn)濾波處理，以消除瞬間干擾的影響。 控制采用傳統(tǒng)的 PID控制方式，實(shí)行輸出速率限定，即在 2S控制周期內(nèi)，輸出變化幅度不大于輸出全范圍的 5％。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)，若系統(tǒng)在強(qiáng)穩(wěn)過程中，則每隔 5min記錄一次，若系統(tǒng)在實(shí)驗(yàn)過程中，則每隔 120min記錄一次。實(shí)驗(yàn)記錄數(shù)據(jù)、設(shè)定的實(shí)驗(yàn)條件及各參數(shù)的標(biāo)定值存于系統(tǒng)的 E2ROM存儲(chǔ)器中，有效保存時(shí)間為 10年。 圖 主程序結(jié)構(gòu)框圖 4．功能畫面 該系統(tǒng)共有 6個(gè)功能畫面，漢字顯示且每個(gè)畫面都有提示菜單，向操作者提示操作的方式。通過對(duì)這 6個(gè)菜單的選擇操作，便可實(shí)現(xiàn)本計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的所有功能。 這 6個(gè)功能畫面分別是參數(shù)檢測畫面、參數(shù)設(shè)定畫面、參數(shù)標(biāo)定畫面、數(shù)據(jù)列表畫面、熱阻曲線畫面和系統(tǒng)狀態(tài)畫面。 中水回用 PLC控制系統(tǒng) 在以數(shù)字量為主的中小規(guī)?？刂骗h(huán)境下 ， 一般應(yīng)首選 PLC裝置 ， 下面介紹一個(gè)用西門子 PLC監(jiān)控中水處理流程的工程實(shí)例 。 主要內(nèi)容 1． 系統(tǒng)概述 2． 硬件設(shè)計(jì) 3． 程序設(shè)計(jì) ? 1．系統(tǒng)概述 ? 將生活污水進(jìn)行幾級(jí)處理，作為除飲用以外的其它生活用水，將形成一個(gè)非常寶貴的回用水資源。其中用 PLC作為主要控制裝置已成為一種共識(shí)。 ? （ 1）工藝流程 ? 中水處理主要工藝流程如圖 。生活污水首先通過格柵機(jī)濾除固態(tài)雜物，進(jìn)入調(diào)節(jié)池緩沖，再進(jìn)入生化池，利用生物接觸氧化、化學(xué)絮凝和機(jī)械過濾
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