計算機控制系統(tǒng)的應用實例-文庫吧
2025-04-20 16:13 本頁面
【正文】 ④ PID控制功能 實時控制 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工藝計算、列表繪圖功能 根據(jù)污垢熱阻計算公式計算并顯示出瞬時污垢熱阻，而且自動生成試 驗數(shù)據(jù)列表。自動繪制時間 污垢熱阻曲線。 ? ⑥其他功能指標 所有參數(shù)的采樣、計算、控制周期均為 ，刷新顯示周期為 2S，試驗數(shù)據(jù)記錄時間間隔按工藝要求而定，數(shù)據(jù)保存時間為 10年，系統(tǒng)內(nèi)部設(shè)有軟件硬件自診斷、自恢復功能，具有永不“死機”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 ? 根據(jù)上述系統(tǒng)功能及技術(shù)指標的要求，采用一臺現(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、（ 2） CRT板及 CRT、（ 3）鍵盤接口及自診斷板及鍵盤、（ 4）存儲器板、（ 5）電源，構(gòu)成了 STD工業(yè)控制機基本系統(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，自診斷系統(tǒng)能在 1～ 28內(nèi)測出并恢復正常運行，整個計算機系統(tǒng)工作十分可靠。 ? 其中的（ 6）溫度檢測板，是一個由單片機構(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)動接口板。計算機系統(tǒng)檢測兩路塔底溫度與兩路流量，與設(shè)定值進行比較，并對其偏差進行 PID運算，其運算結(jié)果通過 D/A轉(zhuǎn)換變成模擬電壓信號輸出至（ 8）伺服放大板，從而控制相應的 4個調(diào)節(jié)閥。 ? 其中的（ 8）伺服放大板，其功能相當于電動單元組合儀表中的 4個伺服放大器，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，并檢測 4個閥的實際位置，如果實際位置與 D/A轉(zhuǎn)換板輸出的閥位有偏差，則使閥動作，達到與 D/A輸出一致的位置后停止，從而實現(xiàn)計算機系統(tǒng)對調(diào)節(jié)閥的控制。 ? 其中的（ 10）濾波板，對 STD總線的有關(guān)信號進行濾波處理，從而提高整個系統(tǒng)的可靠性。 ? 其中的（ 9）流量檢測板，主要由計數(shù)電路組成，檢測兩路來自渦輪流量變送器的脈沖信號。對其實行濾波、整形、放大、光隔、計數(shù)處理，并向兩個渦輪流量變送器提供 +12V電壓。 3． 軟件設(shè)計 該系統(tǒng)采用了現(xiàn)成的 IPC，計算機廠家已提供了監(jiān)控程序或系統(tǒng)程序，設(shè)計者的軟件設(shè)計任務主要是進行系統(tǒng)的應用軟件編制。 該應用軟件主要完成兩方面的任務： （ 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，定時存儲實驗數(shù)據(jù)； （ 2）允許操作者查看、打印各種數(shù)據(jù)，設(shè)定、標定各個參數(shù)。 由于前者任務要求適時性較強，且完成任務所需時間較短，故安排在中斷服務子程序中完成。而后者屬人機對話性質(zhì)，任務完成時間較長，且不需嚴格適時性，故放于主程序中完成。 圖 中斷服務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雜，因而軟件部分全部采用匯編語言編制。 圖 中斷服務子程序 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 CRT、打印機工作方式設(shè)定，四個調(diào)節(jié)閥門初始定位及軟件標志設(shè)置等。 在每一個畫面處理過程中，能夠查看其他畫面，同時完成本畫面應完成的一些功能。 中斷服務子程序如圖 。這是一個時間中斷子程序。系統(tǒng)設(shè)置每隔 250ms中斷一次，中斷服務子程序中各個任務，應能在 250ms內(nèi)完成。每四次中斷即時間間隔為 1S時，刷新時鐘，處理秒、分、時、日、月、年的遞增，實現(xiàn)準確計時。每八次中斷，即時間間隔為 2S時，采集 8路溫度、 2路流量，利用軟件實現(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％。實驗數(shù)據(jù)的存儲，若系統(tǒng)在強穩(wěn)過程中，則每隔 5min記錄一次，若系統(tǒng)在實驗過程中，則每隔 120min記錄一次。實驗記錄數(shù)據(jù)、設(shè)定的實驗條件及各參數(shù)的標定值存于系統(tǒng)的 E2ROM存儲器中，有效保存時間為 10年。 圖 主程序結(jié)構(gòu)框圖 4．功能畫面 該系統(tǒng)共有 6個功能畫面，漢字顯示且每個畫面都有提示菜單，向操作者提示操作的方式。通過對這 6個菜單的選擇操作，便可實現(xiàn)本計算機系統(tǒng)的所有功能。 這 6個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)模控制環(huán)境下 ， 一般應首選 PLC裝置 ， 下面介紹一個用西門子 PLC監(jiān)控中水處理流程的工程實例 。 主要內(nèi)容 1． 系統(tǒng)概述 2． 硬件設(shè)計 3． 程序設(shè)計 ? 1．系統(tǒng)概述 ? 將生活污水進行幾級處理，作為除飲用以外的其它生活用水，將形成一個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。 ? （ 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濾除固態(tài)雜物，進入調(diào)節(jié)池緩沖，再進入生化池，利用生物接觸氧化、化學絮凝和機械過濾
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