【正文】 ..................................... 6 智能儀表的研究現(xiàn)狀 ............................................. 6 智能儀器的發(fā)展概況 ............................................ 6 智能儀器發(fā)展趨勢(shì) .............................................. 6 組態(tài)軟件 MCGS 的基本原理及簡介 ............................................ 7 2比值控制系統(tǒng) ................................................8 工作原理 .................................................................. 8 比值控制系統(tǒng)概述 .............................................. 8 比值控制系統(tǒng)的特點(diǎn) ............................................. 8 比值控制系統(tǒng)的類型 ............................................. 8 比值系數(shù)計(jì)算 ................................................... 9 比值控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) .................................................................................................. 9 系統(tǒng)結(jié)構(gòu) ....................................................... 9 控制 系統(tǒng) ....................................................... 9 系統(tǒng)方案設(shè)計(jì) .......................................................................................................... 10 3 控制系統(tǒng)總體方案及硬件實(shí)現(xiàn) ..................................... 10 控制對(duì)象及工藝流程 ................................................ 10 硬件實(shí)現(xiàn) ........................................................ 10 總體方案 ........................................................ 11 PC 機(jī)與智能調(diào)節(jié)器的連接 ........................................... 12 機(jī)與單臺(tái)智能調(diào)節(jié)器的連接 ............................................. 12 機(jī)與多臺(tái)智能調(diào)節(jié)器的連接 .................................... 12 機(jī)與智能調(diào)節(jié)器串口通信調(diào)試 .................................. 12 控制對(duì)象及工藝流程 ................................................ 13 智能儀表參數(shù)設(shè)計(jì) ................................................. 13 4 基于 MCGS 的組態(tài)界面設(shè)計(jì) ....................................... 15 軟件總體設(shè)計(jì) .................................................... 15 智能儀表與 PC 機(jī)通信軟件設(shè)計(jì) ........................................ 16 系統(tǒng)監(jiān)控界面設(shè)計(jì) ................................................. 18 5 5 總結(jié)與展望 ............................................................... 19 參 考 文 獻(xiàn) ....................................................... 21 6 1 緒論 引言 隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，人們對(duì)過程控制提出了更高更新的要求，在許多生產(chǎn)過程中，要求兩種或兩種以上的物料流量按一定的比例關(guān)系混合進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，對(duì)于物料比例的要求就變得很嚴(yán)格，如果比例不滿足要求，若是比例失調(diào)，會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品的質(zhì)量達(dá)不到要求，以造成損失，甚至?xí)?dǎo)致事故的發(fā)生。此類設(shè)計(jì)方案在許多中小企業(yè)中也得到廣泛應(yīng)用，具有重要的理論意義和實(shí)用價(jià)值。不同于傳統(tǒng)獨(dú)立儀器模式的個(gè)人儀器得到了發(fā)展等。 智能儀器發(fā)展趨勢(shì) (1)微型化 微型智能儀器指微電子技術(shù)、微機(jī)械技術(shù)、信息技術(shù)等綜合應(yīng)用于儀器的生產(chǎn)中，從而使儀器成為體積小、功能齊全的智能儀器。 (3) 人工智能化 人工智能是計(jì)算機(jī)應(yīng)用的一個(gè)嶄新領(lǐng)域，利用計(jì)算機(jī)模擬人的智能，用于機(jī)器人、醫(yī)療診斷、推理證明等各方面。隨著專用集成電路、個(gè)人儀器等相關(guān)技術(shù)的發(fā)展，智能儀器將會(huì)得到更加廣泛的應(yīng)用。 為用戶提供了解決實(shí)際工程問題的完整方案和開發(fā)平臺(tái)，能夠完成現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、實(shí)時(shí)和歷史數(shù)據(jù)理、報(bào)警和安全機(jī)制、流程控制、動(dòng)畫顯示、趨勢(shì)曲線和報(bào)表輸出以及企業(yè)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)等功能。設(shè)備配置的目的是實(shí)現(xiàn)上下位機(jī)通訊 ,即實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)與智能儀表之間的連接。該窗口定義不同類型和名稱的變量 ,作為數(shù)據(jù)采集、處理、輸出控制、動(dòng)畫連接及設(shè)備驅(qū)動(dòng)的對(duì)象。動(dòng)畫鏈接是將動(dòng)畫與數(shù)據(jù)庫變量建立聯(lián)系 ,當(dāng)數(shù)據(jù)庫變量發(fā)生改變時(shí)動(dòng)畫就可以表現(xiàn)出來。完成以上步驟以后 ,先進(jìn)行組態(tài)檢查通過后就可以進(jìn)入運(yùn)行環(huán)境調(diào)試。本系統(tǒng)采樣單閉環(huán)比值控制方案。副回路任 務(wù)是克服干擾，保證主控制器輸出設(shè)定的比值系數(shù)，而主回路的任務(wù)是保證表征產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)的主被控變量恒定，在變比值控制系統(tǒng)中的主被控變量必須是連續(xù)可測(cè)的。比值控制系統(tǒng)分為開環(huán)比值控制系統(tǒng)、單閉環(huán)比值控制系統(tǒng)、雙閉環(huán)比值控制系統(tǒng)、變比值控制系統(tǒng)等。從系統(tǒng)結(jié)構(gòu)外觀上看，似 9 乎單閉環(huán)比值控制系統(tǒng)與串級(jí)控制系 統(tǒng)很相似。 （ 2） 雙閉環(huán)比值控制系統(tǒng) 在主流量也需要控制的情況下，增加一個(gè)主流量閉環(huán)控制系統(tǒng)，單閉環(huán)比值控制系統(tǒng)就成為雙閉環(huán)比值控制系統(tǒng)，見圖 22 K 副 調(diào) 節(jié) 器 副 流 量 對(duì) 象副 執(zhí) 行 器主 測(cè) 量 變 送副 測(cè) 量 變 送副 流 量主 流 量MFMKF SF?副 流 量 給 定值主 流 量 對(duì) 象主 執(zhí) 行 器主 調(diào) 節(jié) 器?主 流 量 給 定值 MF 圖 22 雙閉環(huán)比值控 制系統(tǒng)方框圖 雙閉環(huán)比值控制系統(tǒng)主要應(yīng)用于總流量需要經(jīng)常調(diào)整（即工藝負(fù)荷提降）的場合。比值系數(shù) K 是設(shè)置于比值函數(shù)模塊或比值控制器中的參數(shù)。 控制系統(tǒng) 針對(duì)過程控制實(shí)驗(yàn)裝置中的熱工模擬對(duì)象，設(shè)計(jì)一個(gè)鍋爐進(jìn)水流量跟隨出水流量的比值控制系統(tǒng)。 1%。 K 調(diào) 節(jié) 器 對(duì) 象調(diào) 節(jié) 閥主 測(cè) 量 變 送副 測(cè) 量 變 送副 流 量主 流 量MF MKF SF? 圖 23 比值控制系統(tǒng)方框圖 系統(tǒng)采用比值控制系統(tǒng)，而雙閉環(huán)環(huán)控制系統(tǒng)則是比單閉環(huán)控制增 加了主流量控制回路。 硬件實(shí)現(xiàn) 11 過程控制系統(tǒng)由四大部分組成，分別為控制器、調(diào)節(jié)器、被控對(duì)象、測(cè)量變送。通過從動(dòng)控制回路的調(diào)節(jié)控制使從動(dòng)量的實(shí)際值與該輸入值吻合，即從動(dòng)控制量的實(shí)際值與主動(dòng)量變動(dòng)后的數(shù)值相對(duì)應(yīng)，保持主動(dòng)量和從動(dòng)量的比值不變。單閉環(huán)比值控制能使兩種物料間的比值較精確，方案實(shí)現(xiàn)起來方便，僅用一個(gè)比值器即可。 受控變量 : 支路流量 。 12 比 值 器副 調(diào) 節(jié) 器 副 對(duì) 象調(diào) 節(jié) 閥主 測(cè) 量 變 送副 測(cè) 量 變 送F 1SF? 對(duì) 象調(diào) 節(jié) 閥主 調(diào) 節(jié) 器?定 值F 1 CF 2 CK 1F 2F 圖 32 比值控制系統(tǒng)原理圖和方