單回路控制系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)--基于組態(tài)軟件的雙容液位單回路控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)-其他專業(yè)(參考版)
2025-01-23 07:53本頁(yè)面
【正文】 b=b+B1b2+a2。 B1=P_out2+I_out2+D_out2+B1。 //微分項(xiàng)輸出 if(I_out2100)I_out2=100。 //比例項(xiàng)輸出 I_out2=KI2/100*sum_diff2。 sum_diff2=sum_diff2+diff[curr_]2。 Temp2=diff[curr_]2。 if(b10)b2=10。 if(A=5) a2=a。 //總輸出量 if(A==100)A1=0。 //積分分離 if(I_out10)I_out1=0。 //積分項(xiàng)輸出 D_out1=KD1/100*(Diff[curr_]1Temp1)。 P_out1=KP1/1000*Diff[curr_]1。 Diff[curr_]1=at1a。通過(guò)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題的過(guò)程我們鍛煉了自己的實(shí)踐能力，并從中總結(jié) 規(guī)律，為以后我們?cè)趯?shí)踐工作中打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。經(jīng)過(guò)以上步驟，我對(duì)整個(gè)過(guò)程控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)有了很深的體會(huì)，也學(xué)會(huì)了很多與設(shè)計(jì)相關(guān)的知識(shí)。 圖 44 動(dòng)畫連接示例圖 1 22 圖 動(dòng)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(shí)間， Td 為微分時(shí)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(jì) 心 得 通過(guò)本次課程設(shè)計(jì)，充分將平時(shí)學(xué)習(xí)的理論知識(shí)與實(shí)踐操作相結(jié)合，在理論和實(shí)驗(yàn)教學(xué)基礎(chǔ)上進(jìn)一步穩(wěn)固和提高自己理論知識(shí)結(jié)構(gòu)，通過(guò)將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際中去，在 實(shí)際中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題，提高分析和解決問(wèn)題能力。 當(dāng)系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，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)。 如圖 動(dòng)畫連接示例圖 1 所示為，系統(tǒng)未起動(dòng)時(shí)的動(dòng)畫效果，其中各參數(shù)均沒(méi)有設(shè)定。 組態(tài)畫面如圖 ，其設(shè)計(jì)原理可見(jiàn)圖 。其中，測(cè)量電路主要功能是測(cè)量對(duì)象的液位并對(duì)其進(jìn)行歸一化等處理； PID控制器是整個(gè)控制系統(tǒng)的核心，它根據(jù)設(shè)定值和測(cè)量值的偏差信號(hào)來(lái)進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而控制雙容水箱的液位達(dá)到期望的設(shè)定值。近年來(lái)，一些技術(shù)力量雄厚的高科技公司相繼開(kāi)發(fā)出了適合國(guó)內(nèi)使用的通用組態(tài)軟件 。國(guó)外許多優(yōu)秀通用組態(tài)軟件是在英文狀態(tài)下開(kāi)發(fā)的，它具有應(yīng)用時(shí)間長(zhǎng)、用戶界面不理想、不支持或不免費(fèi)支持國(guó)內(nèi)普遍使用的硬件設(shè)備、組態(tài)軟件本身費(fèi)用和組態(tài)軟件培訓(xùn)費(fèi)用高昂等因素，這些也正是國(guó)內(nèi)通用組態(tài)軟件在國(guó)內(nèi)不能廣泛應(yīng)用的原因。與 DOS 環(huán)境下的組態(tài)軟件成為主流。 最早開(kāi)發(fā)的通用組態(tài)軟件是 DOS 環(huán)境下的組態(tài)軟件，其特點(diǎn)是具有簡(jiǎn)單的人機(jī)界面（ MMI）、圖庫(kù)、繪圖工具箱等基本功能。通用組態(tài)軟件主要特點(diǎn)有（ 1）延續(xù)性和可擴(kuò)充性。通用工業(yè)自動(dòng)化組態(tài)軟件的出現(xiàn)為解決上述實(shí)際工程問(wèn)題提供了一種嶄新的方法，因?yàn)樗軌蚝芎玫亟鉀Q傳統(tǒng)工業(yè)控制軟件存在的種種問(wèn)題，使用戶能根據(jù)自己的控制對(duì)象和控制目的的任意組態(tài)，完成最終的自動(dòng)化控制工程。 4 系統(tǒng)組態(tài)設(shè)計(jì) 組態(tài)軟件介紹 隨著工業(yè)自動(dòng)化水平的迅速提高，計(jì)算機(jī)在工業(yè)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，人們對(duì)工業(yè)自動(dòng)化的要求越來(lái)越高，種類繁多的控制設(shè)備和過(guò)程監(jiān)控裝置在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用，使得傳統(tǒng)的工業(yè)控制軟件已無(wú)法滿足用戶的各種需求。連接圖如圖 所示： 14 圖 上水箱特性測(cè)試實(shí)驗(yàn)接線圖 15 接線要求：（ I/O 對(duì)應(yīng)關(guān)系表） （ 1）上水箱液位的檢測(cè)輸出 A/D 模塊中， IN0 通道輸入 （ 2）下水箱液位的檢測(cè)輸出 A/D 模塊中， IN1 通道輸入 （ 3）主流量的檢測(cè)輸出 A/D 模塊中， IN2 通道輸入 （ 4）副流量的檢測(cè)輸出 A/D 模塊中， IN3 通道輸入 （ 5）溫度信號(hào)的檢測(cè)輸出 A/D 模塊中， IN4 通道輸入 （ 6）閥位反饋信號(hào)的檢測(cè)輸出 A/D 模塊中， IN5 通道輸入 （ 7）水泵出口壓力信號(hào)檢測(cè)輸出 A/D 模塊中， IN6 通道輸入 （ 8）主調(diào)節(jié)閥開(kāi)度的控制輸入 D/A 模塊中的 IO0 通道輸出 （ 9）可控硅的電壓控制輸入 D/A 模塊中的 IO1 通道輸出 (10) 變頻器的輸入 D/A 模塊中的 IO2 通道輸出 (11) 副調(diào)節(jié)閥開(kāi)度的輸入 D/A 模塊中的 IO3 通道輸出 (12) 模塊之間用 RS485 總線連接 (13) 模塊與計(jì)算機(jī)通訊： RS232 通訊總線。由于變送器輸出的都是電流信號(hào)，而 A/D 模塊輸出的都是電壓信號(hào)，所以在 A/D 通道的正負(fù)端并聯(lián)一個(gè) 250 歐姆的 電阻，將電流信號(hào)轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)。 A/D 模塊中， IN0 為上水箱液位的檢測(cè)， IN1 為下水箱液位的檢測(cè)， IN2 為主流量的檢測(cè)， IN3 誤
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