【正文】 個前門，保證了設(shè)備防塵、散熱等需要?，F(xiàn)場系統(tǒng)包括三個水箱，一個大儲水箱，一個鍋爐，一個工業(yè)用板式換熱器，兩個水泵，大功率加熱管，滯后時間可以調(diào)整的滯后系統(tǒng)，一個硬件 連 鎖保護系統(tǒng)。支路 2 有 2水泵，壓力變送器，電動調(diào)節(jié)閥，三個水箱，還有一路流入換熱器進行冷卻。 圖 13 控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 沈陽航空航天大 學課程設(shè)計論文 基于 GA 的雙容水箱液位 PID 控制系統(tǒng)設(shè)計（二） 第 12 頁 圖 14 A3000過程控制實驗系統(tǒng)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 液位壓力傳感器 本設(shè)計要用到一個液位壓力傳感器，接在下水箱的下部，用于測量下水箱的液位。如圖 15 所示： 圖 15 壓力傳感器接線原理圖 端口 ab 之間接負載 (250～ 500Ω)。當水箱中沒有水時， ab 間的電流應(yīng)當為(標準狀態(tài) )，但由于安裝位置原因， ab 間的電流約為 ～ (百特儀表量程范圍設(shè)為 4～ 20mA)。標準機柜 傳感器執(zhí)行 器連接板 第一級控制系統(tǒng) 第三級控制系統(tǒng) 第二級控制系統(tǒng) 網(wǎng)關(guān)系統(tǒng) 控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)舉例 常規(guī)儀表，DDC ，或PLC 實驗接口 RS485到以太網(wǎng) 網(wǎng) 絡(luò) 接 入 設(shè) 備 過程級 管理級 沈陽航空航天大 學課程設(shè)計論文 基于 GA 的雙容水箱液位 PID 控制系統(tǒng)設(shè)計（二） 第 13 頁 一般過程控制不要求這個絕對高度。等百分比特性。 閥位反饋信號： 4~20mADC，輸出最大負載： 小于 500Ω 斷信號閥位置：可任 意設(shè)置為保持 /全開 /全關(guān)。 死區(qū) ： %連續(xù)可調(diào)，出廠設(shè)置為 %。 控制點目前包含三種比較簡單的 PID 控制算法，分別是：增量式算法，位置式算法，微分先行。但如果被控量遠未接近給定值，僅剛開始向給定值變化時，由于比例和積分反向，將會減慢控制過程。糾正這種缺陷的方法是采用積累補償法，當超出執(zhí)行機構(gòu)的執(zhí)行能力時，將其多余部分積累起來，而一旦可能時，再補充執(zhí)行。0 if channel = = 0 disp (?DDE initialization failed?)。 上述函數(shù)將 MATLAB 與組態(tài)王的 AD 設(shè)備的 AI0 通道之間建立了熱鏈接 ,一旦 AI0的數(shù)據(jù)有變化 ,則調(diào)用 control()函數(shù)進行處理。 %具體的計算式 ,如 PID 計算式 ddepoke (channel ,?DA. AO0?, uk) 。VIEW39。 range40=39。 cb=ddeadv(chann,range43,39。)。x39。,39。REAL239。 range42=39。 uk1=ddereq(chann,range41)。 fe=ee1。 ddepoke(chann, range41,uk)。 （ 3）打開 A3000 過程控制實驗系統(tǒng)電源。 （ 6）啟 動調(diào)節(jié)器，設(shè)置控制液位。 原因分析：在組態(tài)王中新建 DDE 設(shè)備時，配置的 DDE 設(shè)備的服務(wù)程序名、 應(yīng)用程序名和話題名可能不對。通過兩周的學習我能過熟練的創(chuàng)建組態(tài)界面、定義變量及動畫連接。同時在我做 課程 設(shè)計的過程中，許多同學也給我提出了寶貴的意見，也給了許多幫助，在此一并向他們表示最真摯的謝意！ 本文設(shè)計 基于 GA 的 雙容 水箱液位 PID 控制 系統(tǒng) 是在 MATLAB、 組態(tài)王和 A3000 過程控制實驗系統(tǒng)三 個獨立應(yīng)用軟件組合應(yīng)用的基礎(chǔ)上實現(xiàn)的，它充分發(fā)揮了 三 個應(yīng)用軟件各自的優(yōu)點，達到了比較好的控制效果。 三是在 MATLAB 中編寫主控程序 ，實現(xiàn) PID 算法對液位的控制及與組態(tài)王的 DDE 通信進行數(shù)據(jù)交換。 本文設(shè)計的創(chuàng)新點在于利用了組態(tài)王和 A3000 過程控制實驗系統(tǒng) 的組合應(yīng)用，集合兩 者 的優(yōu)點，有利于實現(xiàn)復雜過程的控制，比如需要同時進行多個變量的控制時控制。 沈陽航空航天大 學課程設(shè)計論文 基于 GA 的雙容水箱液位 PID 控制系統(tǒng)設(shè)計（二） 第 19 頁 參考文獻 [1] 薛定宇 . 控制系統(tǒng)計算機輔助設(shè)計 :MATLAB 語言及應(yīng)用 . 北京 : 清華大學出版社 , 1998: 255286 [2] 瞿慶一 . 典型工業(yè)過程的組態(tài)控制 .天津大學出版社 [3] 俞金壽 . 過程控制系統(tǒng)和應(yīng)用 . 北京 : 機械工業(yè)出版社 , 2021: 124125 [4] 邵裕森 , 戴 先中 . 過程控制工程 . 北京 。 借助 MATLAB 來實現(xiàn)算法的 編程，可以控制復雜的變量。在本課題設(shè)計中，采用了智能 控制 PID 算法，它不僅根據(jù)偏差計算控制量，而且考慮到了偏差的變化方向，可以防止出現(xiàn)大的超調(diào)，減小穩(wěn)態(tài)誤差，通過不斷的調(diào)試，最終得到了防人沈陽航空航天大 學課程設(shè)計論文 基于 GA 的雙容水箱液位 PID 控制系統(tǒng)設(shè)計（二） 第 18 頁 智能控制算法最佳參數(shù)。二是在組態(tài)王中開發(fā)組態(tài)界面，包括 IO 設(shè)備的定義、數(shù)據(jù)庫的建立、監(jiān)控畫面的設(shè)計以及動畫連接的實現(xiàn)。這些收獲讓我很高興。 解決方法：在配置 DDE 設(shè)備時，服務(wù)程序名任意選取，如 MATLAB，應(yīng)用 程序名應(yīng)設(shè)為固定的 “ Matlab” ，而話題名設(shè)為 “ engine”。 在組態(tài)王的運行界面，觀察下水箱液位的時時曲線圖，將實際控制效果與我們計算的控制效果進行比較，找出其中失敗的原因，根據(jù)其原因在控制程序中對相應(yīng)的參數(shù)進行修改，直到達到最佳控制效果。 （ 4）啟動計算機組態(tài)軟件，點擊進入工程式：雙容水箱液位過程監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計。 6. 系統(tǒng)調(diào)試 和結(jié)果分析 調(diào)試過程的一般步驟如下： （ 1）在 A3000 過程控制實驗系統(tǒng) FS 上，打開手動調(diào)節(jié)閥 PT10 JV102，調(diào)節(jié)下水箱閘板開度（可以稍微大一些），其余閥門關(guān)閉。 if uk=100 uk=100。 p=ddereq(chann,range43)。 range43=39。 range41=39。)。 子程序 % 沈陽航空航天大 學課程設(shè)計論文 基于 GA 的雙容水箱液位 PID 控制系統(tǒng)設(shè)計（二） 第 16 頁 function uk=control(pv) chann=ddeinit(39。control2(x)39。,39。 range43=39。TAGNAME39。 主程序 % global chann。 pv = ddereq(channel,?AD. AI0?) 。 end rc = ddeadv(channel,?AD. AI0?,?control(x)?,?x?)。 工作流程圖如圖 17 所示 圖 17 增量型 PID 工作流程圖 沈陽航空航天大 學課程設(shè)計論文 基于 GA 的雙容水箱液位 PID 控制系統(tǒng)設(shè)計（二