過程控制儀表課程設(shè)計(jì)論文報(bào)告-液位控制系統(tǒng)(已修改)
2025-02-02 18:24 本頁面
【正文】 中南大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院中南大學(xué)《過程控制儀表》課程設(shè)計(jì)報(bào)告設(shè)計(jì)題目 液位控制系統(tǒng) 指導(dǎo)老師 設(shè)計(jì)者 專業(yè)班級(jí) 設(shè)計(jì)日期 2011年6月 目錄第一章 過程控制課程設(shè)計(jì)的目的和意義 3 3 3 3第二章 液位控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)任務(wù) 4 4 4第三章 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及調(diào)試中遇到的具體問題和解決的辦法 5 5 5 5 7 8第四章 液位控制系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案 9 9 11 11 12（單純的邏輯控制） 13 水塔液位控制系統(tǒng)的主電路圖 13 I/O接口的分配 14 水塔液位控制系統(tǒng)的I/O設(shè)備 14 控制系統(tǒng)硬件介紹 15第五章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 17（單純的邏輯控制） 17 17 水塔液位控制系統(tǒng)的工作過程 18 水塔液位控制系統(tǒng)的梯形圖 19 20 加入PID控制的指令的軟件程序 20 21： 24第六章 收獲、體會(huì)和建議 25參考文獻(xiàn) 25第一章 過程控制課程設(shè)計(jì)的目的和意義本課程設(shè)計(jì)是為《過程控制儀表》課程而開設(shè)的綜合實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，是對(duì)《現(xiàn)代檢測(cè)技術(shù)》、《自動(dòng)控制理論》、《過程控制儀表》、《計(jì)算機(jī)控制技術(shù)》等前期課堂學(xué)習(xí)內(nèi)容的綜合應(yīng)用。其目的在于培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用理論知識(shí)來分析和解決實(shí)際問題的能力，使學(xué)生通過自己動(dòng)手對(duì)一個(gè)工業(yè)過程控制對(duì)象進(jìn)行儀表設(shè)計(jì)與選型，促進(jìn)學(xué)生對(duì)儀表及其理論與設(shè)計(jì)的進(jìn)一步認(rèn)識(shí)。課程設(shè)計(jì)的主要任務(wù)是設(shè)計(jì)工業(yè)生產(chǎn)過程經(jīng)常遇到的壓力、流量、液位及溫度控制系統(tǒng)，使學(xué)生將理論與實(shí)踐有機(jī)地結(jié)合起來，有效的鞏固與提高理論教學(xué)效果。課程設(shè)計(jì)綜合了各門學(xué)科的知識(shí)，它將我們平時(shí)課堂上所學(xué)習(xí)的知識(shí)有效的結(jié)合起來。使學(xué)生有更強(qiáng)的綜合運(yùn)用的能力，是一個(gè)從書本到實(shí)踐的過渡，以便畢業(yè)以后能夠更好的投入到實(shí)際的工作中去。而且，自動(dòng)化這個(gè)專業(yè)最后的目的就是要將這些只是靈活有效的運(yùn)用于各種工業(yè)上去，如鍋爐的系統(tǒng)控制、自來水廠的水流量的控制和發(fā)電廠的一系列控制系統(tǒng)等等。所謂“學(xué)有所用”，“學(xué)以致用”，我們平時(shí)在課堂中學(xué)習(xí)了很多的知識(shí)，但是我們都知道如果沒有把知識(shí)運(yùn)用于實(shí)際，那么學(xué)了也是白學(xué)。課程設(shè)計(jì)正是體現(xiàn)了這個(gè)“用”字，它是一個(gè)展示知識(shí)的平臺(tái)。通過課程設(shè)計(jì)我們能夠更好了解掌握平時(shí)課堂上所學(xué)到的知識(shí)，這也只是教學(xué)的目的?？梢?，課程設(shè)計(jì)在教學(xué)計(jì)劃中有著至關(guān)重要的地位和作用，它讓我們的學(xué)習(xí)不再是紙上談兵。第二章 液位控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)任務(wù)課程設(shè)計(jì)的主要任務(wù)是設(shè)計(jì)工業(yè)生產(chǎn)過程中遇到的液位控制系統(tǒng)，使學(xué)生將理論與實(shí)踐有機(jī)地結(jié)合起來，有效的鞏固與提高理論教學(xué)效果。具體內(nèi)容如下：1．了解某種典型工業(yè)生產(chǎn)過程的工藝流程和控制要求；2．分別設(shè)計(jì)典型工業(yè)生產(chǎn)過程中相應(yīng)的壓力、流量、液位及溫度控制系統(tǒng)（包括控制系統(tǒng)的軟硬件的總體設(shè)計(jì)，如參數(shù)檢測(cè)變送器、控制器、執(zhí)行器及調(diào)節(jié)閥的選型和控制算法的程序設(shè)計(jì)及控制系統(tǒng)參數(shù)整定）；3. 在實(shí)驗(yàn)室分別調(diào)試一種壓力、流量、液位的串級(jí)或比值控制系統(tǒng)，并調(diào)節(jié)參數(shù)使控制系統(tǒng)達(dá)到要求的技術(shù)指標(biāo)；4． 提交系統(tǒng)設(shè)計(jì)報(bào)告一份，闡述系統(tǒng)設(shè)計(jì)思想和方案，包括對(duì)所選取工業(yè)生產(chǎn)過程的工藝分析、控制要求、總體方案設(shè)計(jì)。本課程設(shè)計(jì)主要是通過對(duì)典型工業(yè)生產(chǎn)過程中常見的典型工藝參數(shù)的測(cè)量方法、信號(hào)處理技術(shù)和控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，掌握測(cè)控對(duì)象參數(shù)檢測(cè)方法、變送器的功能、測(cè)控通道技術(shù)、執(zhí)行器和調(diào)節(jié)閥的功能、過程控制儀表的PID控制參數(shù)整定方法，進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)課堂理論知識(shí)的理解與綜合應(yīng)用能力，進(jìn)而提高學(xué)生解決實(shí)際工程問題的能力?；疽笕缦? 1. 掌握變送器功能原理，能選擇合理的變送器類型型號(hào)；2. 掌握?qǐng)?zhí)行器、調(diào)節(jié)閥的功能原理，能選擇合理的器件類型型號(hào)；3. 掌握PID調(diào)節(jié)器的功能原理，完成相應(yīng)的壓力、流量、液位及溫度控制系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)，并畫出控制系統(tǒng)的原理圖和系統(tǒng)主要程序框圖。4． 通過對(duì)一個(gè)典型工業(yè)生產(chǎn)過程（如煤氣脫硫工藝過程）進(jìn)行分析，并對(duì)其中的一個(gè)參數(shù)（如溫度、壓力、流量、液位）設(shè)計(jì)其控制系統(tǒng)。第三章 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及調(diào)試中遇到的具體問題和解決的辦法控制系統(tǒng)的全貌，建立一個(gè)感性的認(rèn)識(shí)。加深了解電子電動(dòng)勢(shì)執(zhí)行器的結(jié)構(gòu)原理和使用方法。通過對(duì)電子執(zhí)行器的測(cè)試和校驗(yàn)，掌握?qǐng)?zhí)行器的校驗(yàn)方法，理解其相關(guān)的特性及性能指標(biāo)含義。PID調(diào)節(jié)器的結(jié)構(gòu)、工作原理，掌握調(diào)節(jié)器的使用及性能，對(duì)調(diào)節(jié)器的參數(shù)進(jìn)行整定。掌握流量控制系統(tǒng)的PID調(diào)節(jié)功能，熟練的使用PID調(diào)節(jié)器，了解單閉環(huán)控制系統(tǒng)和流量比值控制系統(tǒng)的規(guī)律以及性能。流量單閉環(huán)控制系統(tǒng)的被控量選擇的是內(nèi)容器的流量，操作變量則是內(nèi)容器的調(diào)節(jié)閥。 內(nèi)容器單閉環(huán)流量控制系統(tǒng)工藝流程及方塊圖案 對(duì)于流量控制系統(tǒng)，采用的是LZ型金屬管浮子流量計(jì)，輸入0—50L/h，輸出4—20mA信號(hào)。流量控制中的電子執(zhí)行器就是用來控制流量計(jì)的閥門開度來控制流量的大小。本系統(tǒng)采用單回路的PID控制，將人為設(shè)定的流量和變送器測(cè)量的流量做比較，通過PID算法調(diào)節(jié)電子調(diào)節(jié)閥VL1的閥位開度輸出，從而使測(cè)量的流量達(dá)到要求。PID控制算式是很常用和很靈活的一種工業(yè)控制算法，對(duì)于一個(gè)不確
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