汽包水位控制系統(tǒng)設(shè)計(參考版)
2025-02-08 08:51本頁面
【正文】 最后 ， 感謝老師對我的細心的指導(dǎo) ， 使得我的課程設(shè)計能夠順利的完成 ， 相信這對我以后的課程設(shè)計將會有很大的幫助。通過本次設(shè)計使我認識到 自己 對于書本上的很多知識還不夠熟悉 ， 有很多需要掌握的知識還沒掌握 ， 我會在以后的學(xué)習(xí)生活中彌補我所缺少的知識。 8. 設(shè)計總結(jié) 通過這次的設(shè)計使我認識到計算機控制技術(shù)、單片機等方面的知識的重要性，本次的設(shè)計使我從中學(xué)到了一些很重要的東西 ， 那就是如何從理論到實踐的轉(zhuǎn)化 ， 怎樣將我所學(xué)到的知識運用到我以后的工作中去。 20 圖 64 報警記錄畫面 歷史曲線畫面 包括實時曲線 （如圖 65） 和歷史趨勢曲線 （如圖 66） ，并可根據(jù)需要隨時打印，做出趨勢圖后，只需進行數(shù)據(jù)連接，讓參數(shù)變 化反應(yīng)到趨勢圖上。 19 液位到達警戒水位，進水泵與進水閥門同時停止工作的同時，蒸汽出口閥與蒸汽風(fēng)機開始工作，液位下降，主畫面如圖 63(b)，其液位曲線如圖 64(b)。組態(tài)王軟件系統(tǒng)包括開發(fā)環(huán)境和運行環(huán)境兩大部分，完成用戶組態(tài)設(shè)計的目標(biāo)和功能。它還具有豐富的 設(shè)備驅(qū)動程序 和靈活的組態(tài)方式、數(shù)據(jù)鏈接功能。 組態(tài)軟件 也為試驗者提供了可視化監(jiān)控畫面，有利于試驗者實時現(xiàn)場監(jiān)控。尤其考慮三方面問題：畫面、數(shù)據(jù)、動畫。通常可以把這樣的系統(tǒng)劃分為控制層、監(jiān)控層、管理層三個 參差結(jié)構(gòu) 。 15 的資源配置 PLC 中，它的 I/O 分配對其使用與功能起決定性作用，本設(shè)計的 I/O 地址分配如圖51 所示： 圖 51 I/O地址分配 AI AO DI DO 汽包液位 1 調(diào)節(jié)閥開度 1 1 蒸汽流量 1 給水流量 1 報警指示 1 16 6. 控制系統(tǒng)程序設(shè)計 開 始是 否 低 水 位是 否 高 水 位P I D 算 法 自 動 控制調(diào) 節(jié) 調(diào) 節(jié) 閥 開 度 ， 報 警調(diào) 節(jié) 調(diào) 節(jié) 閥 開 度 ， 報 警結(jié) 束否否是是 圖 61 控制系統(tǒng)總流程圖 17 18 7. 上位機組態(tài)設(shè)計 組態(tài)王開發(fā)監(jiān)控軟件 ，是新型的工業(yè) 自動控制系統(tǒng) ，它以標(biāo)準(zhǔn)的 工業(yè)計算機 軟、硬件平臺構(gòu)成的集成系統(tǒng)取代傳統(tǒng)的封閉式系統(tǒng)。如：沖壓機床，磨床，印刷機械，橡膠化工機械，中央空調(diào)，電梯控制，運動系統(tǒng)。使用范圍可覆蓋從替代繼電器的簡單控制到更復(fù)雜的自動化控制。 5. PLC 選型及資源配置 選型 根據(jù)系統(tǒng)的 I/O 點數(shù)，并考慮富裕量及今后系統(tǒng)的擴展升級和工藝控制等問題，本系統(tǒng)設(shè)計采用 西門子 的 S7200 系列作為主機 。故而在實驗過程中選擇從 1 開始取值，并最終確定 為最佳值，而比例積分微分控制時，反復(fù)試湊得出當(dāng) K=15， I=， D= 時仿真效果較好，通過三種調(diào)節(jié)方式的對比，我們可以明顯看出在純 比例控制下雖然系統(tǒng)最終也能達到穩(wěn)定狀態(tài)，但是其調(diào)節(jié)時間和峰值時間都太長，且曲線不是特別光滑，而比例微分控制則能大大減少調(diào)節(jié)時間，調(diào)節(jié)過程相對比例調(diào)節(jié)比較完善，仿真曲線也更光滑，從而體現(xiàn)出該系統(tǒng)在比例微分調(diào)節(jié)下能有更好的反應(yīng)速度與準(zhǔn)確度，總之， PID 控制器中，比例環(huán)節(jié)主要減少偏差；積分環(huán)節(jié)主要用于消除靜差，提高系統(tǒng)的無差度；微分調(diào)節(jié)能加快系統(tǒng)的動作速度，減少調(diào)節(jié)時間。比例帶具有一個臨界值，此時系統(tǒng)處于穩(wěn)定邊界的情況，進一步減小比例帶系統(tǒng)就不穩(wěn)定了。而要求盡量減小比例帶，然而，減小比例帶就等于加大調(diào)節(jié)系統(tǒng)的開環(huán)增益 K ，其后果是使系統(tǒng)的 σ %上升，并導(dǎo)致 激烈振蕩甚至不穩(wěn)定。積分作用的強弱取決于積分時間常數(shù) TI， TI越大，積分作用越弱，反之則越強； （ 3）微分環(huán)節(jié) D：能反映偏差信號的變化趨勢（變化速率），并能在偏差信號的值變得太大之前，在系統(tǒng)中引入一個有效的早期修正信號，從而加快系統(tǒng)的動作速度，減少調(diào)節(jié)時間 12 圖 42 仿真電路 參數(shù)整定 13 圖 43 控制器 PID 圖 44 控制圖像 14 要求： t ＜ 4s， σ %≤ 5% 調(diào)節(jié)結(jié)果： P=15,I=,D=，滿足要求。 模擬 PID調(diào)節(jié)器的控制規(guī)律為 u(t) Kp[ (t) TI∫ (t)t dt TD d（ t）d(t) 式中， Kp為比例系數(shù)， TI為積分時間常數(shù)， TD為微分時間常數(shù)。在實際應(yīng)用中，常根據(jù)對象的特征和控制要求，將 P、I、 D 基本控制規(guī)律進行適當(dāng)組合，以達到對被控對象進行有效控制的目的。調(diào)節(jié)器最常用的控制規(guī)律是 PID 控制，常規(guī) PID 控制系統(tǒng)原理框圖如圖 41 所示，系統(tǒng)由模擬 PID調(diào)節(jié)器、執(zhí)行機構(gòu)及控制對象組成。根據(jù)偏差的比例（ P） 、積分（ I）、微分（ D）進行的控制，稱為 PID 控制。本設(shè)計控制系統(tǒng)的輸出模型為： ( ) 要求控制調(diào)節(jié)時間 t ＜ 4s，最大
試題試卷相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1