單回路控制系統(tǒng)課程設(shè)計--基于組態(tài)軟件的雙容液位單回路控制系統(tǒng)設(shè)計-其他專業(yè)-資料下載頁
2025-01-19 07:53本頁面
【導(dǎo)讀】單回路過程控制系統(tǒng)。計控制方案，正確選用過程儀表。組態(tài)畫面和組態(tài)控制程序。液位控制系統(tǒng)是生產(chǎn)過程中的一類常見問題。控制系統(tǒng)對水箱的水位進行實時檢測。雙位水箱串級控制系統(tǒng)是被測對象由兩個不同。水箱，通過閥門對其控制，使其可以合理的進行儲水，當然，如果進水量大于出水量，
【正文】 整個控制系統(tǒng)的核心，它根據(jù)設(shè)定值和測量值的偏差信號來進行調(diào)節(jié)，從而控制雙容水箱的液位達到期望的設(shè)定值。 單回路調(diào)節(jié)系統(tǒng)可以滿足大多數(shù)工業(yè)生產(chǎn)的要求，只有在單回路調(diào)節(jié)系統(tǒng)不能滿足生產(chǎn)更高要求的情況下，才采用復(fù)雜的調(diào)節(jié)系統(tǒng)。 組態(tài)畫面如圖 ，其設(shè)計原理可見圖 。 20 圖 組態(tài)畫面 動畫連接 首先根據(jù)系統(tǒng)流程圖在系統(tǒng)開發(fā)界面畫好組態(tài)圖面，然后對各個器件逐一 完成動畫連接，最后在工程瀏覽界面中的命令語言中輸入程序，即完成了動畫。 如圖 動畫連接示例圖 1 所示為，系統(tǒng)未起動時的動畫效果，其中各參數(shù)均沒有設(shè)定。圖 動畫連接示例圖 2 與 圖 動畫連接示例圖 3 分別 為系統(tǒng)運行時的動畫連接圖，由于參數(shù)不同時所顯示不同的動畫效果和曲線。 當系統(tǒng)運行時，首先設(shè)定 PID 調(diào)節(jié)參數(shù)，根據(jù)要求設(shè)定給定值，觀察連接圖， 21 根據(jù)需要調(diào)節(jié) PID 參數(shù)。最給達到所要的穩(wěn)定的控制效果。 圖 44 動畫連接示例圖 1 22 圖 動畫連接示例圖 2 23 PID 控制算法流程圖 本系統(tǒng)采用 PID位置控制算式，其控制算式如下： 0 1 20122( ) ( 1 ) ( 1 ) ( ) ( 1 ) ( 1 ) ( 2)( 1 ) ( ) ( 1 ) ( 2)( 1 )2( 1 )D D DP P PIDPIDPDPT T TTu k u k K e k K e k K e kT T T Tu k a e k a e k a e kTTaKTTTaKTTaKT? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ?? ? ???? 其中 Kp 為比例系數(shù)， Ti 為積分時間， Td 為微分時間， PID 控制算法流程圖如圖 46 所示 ： 圖 46 PID控制算法流程圖 取 sp , pv 形成偏差 e(k) 取 a0 , e(k)做乘法 取 a1 , e(k1)做乘法 取 a2 , e(k2)做乘法 做 a2e(k2)減 a1e(k1) 做 a2e(k2)a1e(k1)+ a0e(k) 做 a2e(k2)a1e(k1)+ a0e(k)+u(k1) 輸出 u(k) 數(shù)據(jù)傳送： u(k)→ u(k1) 數(shù)據(jù)傳送： e(k)→ e(k1) e(k1) → e(k2) 24 設(shè) 計 心 得 通過本次課程設(shè)計，充分將平時學習的理論知識與實踐操作相結(jié)合，在理論和實驗教學基礎(chǔ)上進一步穩(wěn)固和提高自己理論知識結(jié)構(gòu)，通過將所學知識應(yīng)用于實際中去，在 實際中發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題，提高分析和解決問題能力。本次課程設(shè)計的題目是 基于組態(tài)軟件的雙容液位單回路控制系統(tǒng)設(shè)計 雖然是第一次接觸，可以說是一頭霧水，但通過指導(dǎo)老師細心輔導(dǎo)和同學們的大力支持和幫助下，經(jīng)過認知被控對象、設(shè)計控制方案、選擇控制規(guī)律、選擇過程儀表、選擇過程模塊、設(shè)計系統(tǒng)流程圖和組態(tài)圖、設(shè)計組態(tài)畫面、設(shè)計數(shù)據(jù)詞典等過程，直到最后的動畫鏈接成功，并達到控制要求。經(jīng)過以上步驟，我對整個過程控制系統(tǒng)的設(shè)計有了很深的體會，也學會了很多與設(shè)計相關(guān)的知識。 此次課程設(shè)計使我 對組態(tài)王軟件的認識與了解 及應(yīng)用 ,深入地了解到科學的嚴謹性，自己從中受益匪淺，不但擴大了我的視野，提高了我的認識和認知能力，同時，我也讓我深刻的認識到，在此次課程設(shè)計中暴露出來不少問題：我們所掌握的相關(guān)知識很少，很多需要用到的知識都是我們平常都沒學過或是我們沒見過的，這就要求我們必須學會很好的查資料，并且很快將資料轉(zhuǎn)化成可用的東西，會用的人不是很多，參考資料也很少，設(shè)計過程中難免有些困難；但是，我們作為一個學生，但我想這些問題都是暫時的，只要我們努力，問題一定會解決的。通過發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的過程我們鍛煉了自己的實踐能力，并從中總結(jié) 規(guī)律，為以后我們在實踐工作中打下堅實的基礎(chǔ)。 參 考 文 獻 [1] 工業(yè)過程控制實驗指導(dǎo) [2] 朱玉璽 . 崔如春 . 鄺小磊 .計算機控制技術(shù) [M]. 電子工業(yè)出版社 , [3] 陳夕松 . 過程控制系統(tǒng) [M]. 科學出版社 ,2021 [4] 組態(tài)王軟件幫助 25 附錄 程序代碼 if(\\本站點 \開啟 ){ Temp1=Diff[curr_]1。 Diff[curr_]1=at1a。 sum_diff1=sum_diff1+Diff[curr_]1。 P_out1=KP1/1000*Diff[curr_]1。 //比例項輸出 I_out1=KI1/100*sum_diff1。 //積分項輸出 D_out1=KD1/100*(Diff[curr_]1Temp1)。 //微分項輸出 if(I_out1100)I_out1=100。 //積分分離 if(I_out10)I_out1=0。 A1=P_out1+I_out1+D_out1+A1。 //總輸出量 if(A==100)A1=0。 if(A5)a2=5。 if(A=5) a2=a。 A=A+A1a2。 if(b10)b2=10。 else b2=b。 Temp2=diff[curr_]2。 diff[curr_]2=bt1b。 sum_diff2=sum_diff2+diff[curr_]2。 P_out2=KP2/1000*diff[curr_]2。 //比例項輸出 I_out2=KI2/100*sum_diff2。 //積分項輸出 D_out2=KD2/100*(diff[curr_]2Temp2)。 //微分項輸出 if(I_out2100)I_out2=100。 //積分分離 if(I_out20)I_out2=0。 B1=P_out2+I_out2+D_out2+B1。 //總輸出量 if(b==100)B1=0。 b=b+B1b2+a2。 }
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