【正文】 ,line,i,j,flag,press。 sclk=0。 //初始化，啟動 sclk=0。 P0=0xfd。 P0=0xfb。 wx=0。 while(T) for(time=0。 //數(shù)據(jù)線 sbit cs=P1^1。 這次課設(shè)使我對過程控制系統(tǒng)有了更深的理解，同時對模塊設(shè)計有了自己的思考和思路，對以后自己設(shè)計開發(fā)控制系統(tǒng)有很好的鋪墊作用。 //若到達設(shè)定范圍則調(diào)用 PID 程序，進行有效功率運轉(zhuǎn) . } } out0=out1。 if(e220) //測得偏差值與設(shè)定偏差值進行比較，若不在設(shè)定范圍內(nèi)則滿功率反轉(zhuǎn)。PWM=1。 e0=e1。 buf[1]=buf[0]。 break。 break。 } switch(tmp) //用 switch 語句把編碼轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的鍵值。 //讀取鍵盤口數(shù)據(jù)寄存器 tmpamp。 //定義局部變量 if(lie1==0|lie2==0|lie3==0)return。} //每個循環(huán)的最后執(zhí)行一次 PID 運算，實時控制電機 } 從主程序中可以看出，在進行一系列程序調(diào)用之前對系統(tǒng)進行初始化，然后 判斷開關(guān)狀態(tài) 程序有所反應(yīng)。 EA=1。它主要負責(zé)初始化各個 I/O口，等待鍵盤事件的發(fā)生，并作出相應(yīng)的處理。該驅(qū)動電路能夠滿足各種類型直流電機需求，并具有快速、精確、高效、低功耗等特點，可直接與微處理器接口，可應(yīng)用 PWM技術(shù)實現(xiàn)直流電機調(diào)速控制。 P3口控制數(shù)碼管的點亮情況。 三、系統(tǒng)硬件設(shè)計 總體設(shè)計框圖及說明 本系統(tǒng)是一個簡單的單回路控制系統(tǒng)。具體就是確定控制器的算法和如何控制閥門開度，因為這兩部分是實現(xiàn)本系統(tǒng)控制目的的關(guān)鍵。 實現(xiàn)流程 流量 控制系統(tǒng)是一個過程控制系統(tǒng)，在設(shè)計的過程中，必須明確它的組成部分。于是數(shù)以百萬計的煙氣排放點和污水排放口都成了流量測量對象。 系統(tǒng)主要由水泵、水泵電機、流量傳感器、電動閥門、閥門電機、單片機控制系 統(tǒng)等組成 。 寫出流量控制過程，繪制控制系統(tǒng)組成框圖 利用單片機對流量進行控制 （ 1）系統(tǒng)硬件電路設(shè)計 單片機采用 89S52；設(shè)計鍵盤及顯示電路，電機控制電路（可控硅，光電耦合器）。同時在科學(xué)試驗領(lǐng)域，需要大量的流量控制系統(tǒng)進行仿真與試驗。過程控制系統(tǒng)的組成部分有：控制器、執(zhí)行器、被控對象和測量變送單元，其框圖如圖 1所示。它們選取的好壞將直接影響著整個系統(tǒng)實現(xiàn)效果的優(yōu)劣。為了實現(xiàn) 流量 的自動測量和控制，采用了 89S52單片機作為系統(tǒng)的控制中心，由數(shù)據(jù)采集模塊檢測到的 流量 信號傳入單片機，并根據(jù)接收到的數(shù)據(jù)進行處理和控制運算，同時將數(shù)據(jù)保存，以便與下一次采樣值進行比較，根據(jù)系統(tǒng) 程序控制，進行 PID 運算以及 PWM 輸出控制 電機轉(zhuǎn)速 ，最終由 CPU 控制 電機正反轉(zhuǎn) ，達到調(diào) 節(jié)流量 的目的。因為單片機的 IO 口輸出功率有限，需要使用 74LS374 芯片進行鎖存。 單片機的 P10引腳輸出高低電平控制電機的正 反轉(zhuǎn)， P11輸出 PWM波形控制電機轉(zhuǎn)速。并在適當?shù)臅r候調(diào)用數(shù)據(jù)采樣程序，并將采樣到的數(shù)據(jù)與鍵盤設(shè)定值比較。 ET0=1。 然后進行一系列子程序 ，進行 A/D 轉(zhuǎn)換和 PID 計算，將其結(jié)果用來控制直流電機 。 //判斷是否有鍵按下，如有，返回。=0x70。 { case 0xEE:press=1。 case 0xDD:press=5。 case 0xBB:press=9。 buf[0]= press。e1=e2。} else { du=10*e2。 {TR0=0。 } 五、結(jié)束語 此次課程設(shè)計是基于 《過程控制 系統(tǒng) 》 的綜合課設(shè)， 要 求 通過對 工業(yè)過程量流量 的測量方法、信號處理技術(shù)和控制系統(tǒng)的設(shè)計，掌握測控對象參數(shù)檢測方法、變送器的功能、測控通道技術(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 。 參考文獻 【 1】 任彥碩等．自動控制系統(tǒng) [M]．北京：北京郵電大學(xué)出版社， 2020， 157 【 2】張家生 . 電機原理與拖動基礎(chǔ) [M]. 北京：北京郵電大學(xué)出版社， 2020， 136 【 3】 馬斌等．單片機原理及應(yīng)用 C語言程序設(shè)計與實現(xiàn) [M]．北京：人民郵電出版社，2020， 284290 【 4】王宜懷等 .嵌入式系統(tǒng) [M]. 北京：北京 航空航天 大學(xué)出版社， 2020， 132 【 5】顧德英，張健，馬淑華 .計算機控制技術(shù) [M]. 北京：北京郵電大學(xué)出版社， 2020， 106 附頁 1：流量控制系統(tǒng)總程序 include define uchar unsigned char define uint unsigned int uchar out0=0x7f 。 //片選 sbit sclk=P1^2。time120。 P0=0xf7。 wx=1。 wx=1。 cs=0。 } cs=1。 line=0x7E。flag=1。} if(flag==1) { buf[2]=buf[1]。 uchar du,out1。 {TR0=0。 //設(shè)定值 采集量 0,電機反轉(zhuǎn) if(e220) //測得偏差值與設(shè)定偏差值進行比較，若不在設(shè)定范圍內(nèi)則滿功率反轉(zhuǎn)。 //若到達設(shè)定范圍則調(diào)用 PID 程序 . } } out0=out1。 PWM=0 。 ET0=1。課程設(shè)計的主要任務(wù)是設(shè)計工業(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)生將理論與實踐有機地結(jié)合起來，有效的鞏 固與提高理論教學(xué)效果。 5% 系統(tǒng)的實驗調(diào)試 單閉環(huán)流量控制 ①在實驗面板上接好線，確認無誤后打開實驗機柜電源和水泵開關(guān)； ②將智能調(diào)節(jié)器 FC1 設(shè)置為單路輸入內(nèi)給定、人工模糊自整定 PID 調(diào)節(jié)方式； ③調(diào)節(jié) PID 參數(shù)： 積分分離值為 0， 先使積分時間 TI為一較大值，微分時間 TD為 0；調(diào)節(jié)比例帶 P，使流量 Q1 能穩(wěn)定到給定值附近，且過渡時間不太大、超調(diào)量滿足工藝要求；再調(diào)節(jié)積分時間 TI，使流量 Q1的穩(wěn)態(tài)誤差減小以滿足工藝要求。 特別說明：以上兩個實驗的調(diào)試問題在第七章詳細講述，此處只說明步驟。 兩臺并聯(lián)的脫硫塔都有自己獨立的再生系統(tǒng)，吸收了 H2S、 HCN 的溶液從塔溜出，經(jīng)液封槽進入各自獨立的反應(yīng)槽，再經(jīng)溶液循環(huán)泵送入再生塔。 5%。由于 ADC0809 的轉(zhuǎn)換速度只有幾十微妙，相對流量的變化時間很小，可以不要保持器。DC 4 ～ 20mA（負載電阻 ≤500Ω ） 178。0 ～ 99999 瞬時流量測量值顯示 178。 參數(shù)設(shè)定值斷電后永久保存 178。AC90V ～ 265V－－開關(guān)電源 178。 顯示范圍： 1999～ 9999 字。1 字。%FS177。 ④輸出信號 輸出精度：同測量精度。 絕緣阻抗：輸入 /輸出 /電源 /通訊相互之間 ≥100MΩ 。 液體 ??? 溫度補償測量標準體積流量或質(zhì)量流量。 1分 /月 供電電源： 開關(guān)電源 85VAC～ 265VAC， 50Hz177。于是很冒昧地請了吳老師幫忙，結(jié)果是分流開關(guān)被我開的過大導(dǎo)致主回路的流量過小，把分流開關(guān)關(guān)小就可以提高主回路的流量值了。 圖 比例帶過小 300 y (L/h) y (L/h) t t 圖 比例帶適中 150s 200 200 之后又多試了幾組參數(shù)，最終得到較為理想的一組參數(shù)如下 比例帶 P=620，積分時間 Ti=，微分時間 Td=，運算周期 To=2s。結(jié)果一查二級參數(shù)，調(diào)節(jié)器工作在正作用方式下，將其改為反作用方式后電動調(diào)節(jié)閥立刻產(chǎn)生動作，流量迅速提升。 5%?？墒切睦镞€是很想做好這次課程設(shè)計，于是硬著頭 皮把說明的文字對著圖看了好幾遍，最后弄明白了整個工藝流程，并提取出需要我設(shè)計的流量控制部分。 //積分時間范圍為 1~120s uchar data tabArryD[3]={1}。 uchar AD0809() //AD 轉(zhuǎn)換程序 { uchar result。 while(ADBUSY==1)。 //采樣周期 1~50ms uchar data tabArryA[3]={100}。 隨著技術(shù)進步 ，人工模糊自整定 PID 控制在實際中的應(yīng)用越來越顯得不足，但是對于一些簡單控制系統(tǒng)來說還能達到控制要求，計算機控制以及各種智能儀表將在自動控制系統(tǒng)中占有絕對的優(yōu)勢！以后 本人 會逐步學(xué)習(xí)優(yōu)越的控制方案，應(yīng)用智能控制儀表 完成更好的系統(tǒng)控制！ 附錄 1 include include include include include define uchar unsigned char define uint unsigned int /*****************8279 地址 *****************/ define M8279_CON XBYTE[0xF9FF] define M8279_DATA XBYTE[0XF8FF] /***************AD0809 地址 ***************/ define STARTAD XBYTE[0x7fff] define ADRESULT XBYTE[0x7fff] sbit ADBUSY=P3^3。 2%。先去掉FC2 的微分作用，使 Td=0，觀察無紙記錄儀發(fā)現(xiàn)副回路流量不再振蕩。 2%。 無紙記錄儀顯示反饋流量振蕩 解決方法 —— 增大比例帶 P，由 200 調(diào)到了 800，反饋流量最終能穩(wěn)定在給定值200L/h 附近，此時調(diào)節(jié)時間（由振蕩到穩(wěn) 定在給定值177。 硬件 電路設(shè)計系統(tǒng) 原理圖及其說明 說明 ： 來自變送器 4~20mA 的信號經(jīng) I/V 轉(zhuǎn)換后得到 0~5V 的直流信號，單片機 STC89C52 讀取 A/D 轉(zhuǎn)化值，經(jīng) PID算法程序處理后使 DAC0832 輸出相應(yīng)的控制量（注意圖中 DAC0832 指 DAC 模塊，輸出為 0~5V 電壓量），經(jīng) V/I 轉(zhuǎn)換后將控制信號送給電動調(diào)節(jié)閥使閥門達到一定的開度以對應(yīng)給定的流量。 記錄長度：八筆記錄， 72 小時 /筆 （記錄間隔 1 秒）～ 720 天 /筆（記錄間隔 4 分）。2V （開關(guān)電源）。 電壓信號： DC 0～ 5V； DC 1～ 5V，負載電阻 R≥250KΩ ，否則不保證連接外部儀表后的輸出準確度。1℃ 。 設(shè)定方式：面板輕觸式按鍵數(shù)字設(shè)定，設(shè)定值斷電永久保存。%FS 或 %FS； 177。2V －－開關(guān)電源 ⑨功 耗： 178。 斷電后流量累積值時間保持大于兩年，設(shè)定參數(shù)永久性保持 178。 19999～ 99999 溫度補償測量值顯示 178。DC 1 ～ 5V（負載電阻 ≥250KΩ ） 報警輸出 繼電器控制輸出－－繼電器 ON/OFF 帶回差。 V/I 轉(zhuǎn)換可用 RCV420 轉(zhuǎn)換器。 第四章 總體設(shè)計方案 設(shè)計思想 設(shè)計的關(guān)鍵在于循環(huán)水的抽送、流量的檢測和控制 ，分別可以通過選擇合適的工業(yè)水泵、流量計、無紙記錄儀和流量積分演算智能調(diào)節(jié)器、電動調(diào)節(jié)閥完成相關(guān)功能。再生后溶液經(jīng)液位調(diào)節(jié)器返回各自對應(yīng)的脫硫塔循環(huán)使用。所產(chǎn)廢液完全可以回兌到煉焦 煤中 ,從而大大簡化了工藝流程。 說明：在調(diào) 節(jié)比例帶 P 使流量能穩(wěn)定到給定值附近后，主要需解決的是減少穩(wěn)態(tài)誤差（減小 TI）、減少超調(diào)量（增加比例帶 P或積分時間 TI）和減少過渡時間（增加微分時間 TD 或減小積分時間 TI）， P、 TI、 TD這 3個參數(shù)主要需調(diào)節(jié)的是 P和 TI，觀察無紙記錄儀的響應(yīng)曲線，多試幾組參數(shù)，使流量控制達到工藝要求。 因此本課程在教學(xué)計劃中具有重要的地位和作用。 while(1) {if(sw==1) {AD_val()。 } /***************主函數(shù) **************************/ main() //主程序 { TMOD=0x21 。 TH0=0xff 。PWM=1。} else { du=kp*e2。// ts=1。 buf[1]=buf[0]。} e