【正文】 .................................................. 17 組態(tài)王與 I/O 設(shè)備 .............................................................................. 18 組態(tài)王畫面 .................................................................................................... 18 組態(tài)王的設(shè)備組態(tài) .............................................................................. 19 組態(tài)王定義變量 .................................................................................. 21 新建畫面 .............................................................................................. 24 建立動畫鏈接 ...................................................................................... 25 4 運行和調(diào)試 ............................................................................................................ 26 測試題 ............................................................................................................ 26 雙容水箱液位單回路控制流程圖 ...................................................... 26 測試清單 .............................................................................................. 26 上位組態(tài)要求 ................................................................................................ 27 組態(tài)流程圖界面 .................................................................................. 27 儀器參數(shù)清單 ...................................................................................... 27 操作過程和調(diào)試 ............................................................................................ 28 實驗驗結(jié)果及分析 ........................................................................................ 29 尋找水箱開度實驗 .............................................................................. 29 PID 參數(shù)實驗 ....................................................................................... 31 結(jié)論與展望 .................................................................................................................. 35 致謝 .............................................................................................................................. 36 參考書目 ...................................................................................................................... 37 雙容水箱液位調(diào)節(jié)閥遠程控制系統(tǒng)的設(shè)計 I 摘要 過程控制 以表征生產(chǎn)過程的參量為被控制量使之接近給定值或保持在給定范圍內(nèi)的 自動控制系統(tǒng) 。 4． 指導(dǎo)教師審閱意見 指導(dǎo)教師 (簽字 )： 年 月 日 說明： 本報告必須由承擔(dān)畢業(yè)論文 (設(shè)計 )課題任務(wù)的學(xué)生在畢業(yè)論文 (設(shè)計 ) 正式開始的第 1周周五之前獨立撰寫完成，并交指導(dǎo)教師審閱。本例為定值自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)， FV101 為操縱變量，LT103 為被控變量，采用 PID 調(diào)節(jié)來完成。由于雙容水箱所固有的特性決定了其控制的復(fù)雜性，因此對雙容水箱的模型設(shè)計和控制方法研究是有必要的。時滯系統(tǒng)作為復(fù)雜控制系統(tǒng)中的一個重要部分廣泛存在于現(xiàn)代的工業(yè)過程中。 由于液體本身的屬性及控制機構(gòu) (電機、閥門等 )摩擦等因素的影響，控制對象具有一定純滯后和容量滯后的特點，水位上升的過程緩慢，呈現(xiàn)非線性。 2． 本課題需要重點研究的關(guān)鍵問題、解決的思路及實現(xiàn)預(yù)期目標的可行性分析 液位控制問題是工業(yè)生產(chǎn)過程中的一類常見問題，例如在飲料、食品加工，溶液過濾，化工生產(chǎn)等多種行業(yè)的生產(chǎn)加工過程中都需要對液位進行適當(dāng)?shù)目刂啤Ｍ瑫r，它也是控制理論應(yīng)用的一個重要領(lǐng)域，因此對于時滯系統(tǒng)的研究有其很重要的意義。雙容水槽液位控制系統(tǒng)是一類典型的控制實驗設(shè)備，它具有非線性、強耦合和滯后性的特點，可用于檢驗各種控制理論在非線性、滯后系統(tǒng)的應(yīng)用效果。 液位控制，在豎直雙容下水箱液位調(diào)節(jié)過程中，下水箱液位受到管道壓力、流量和調(diào)節(jié)閥開度的影響，為了很好 的調(diào)節(jié)下水箱液位和管道壓力、流量和調(diào)節(jié)閥開度之間的關(guān)系，應(yīng)用 PID 算法來達到調(diào)節(jié)要求。 本課題液位控制在是采用調(diào)節(jié)閥來控制液位的，現(xiàn)在世界上液位控制的方法 基于 A3000 的豎直雙容下水箱液位調(diào)節(jié)閥 PID 控制大體可以分為三種分別是非調(diào)節(jié)的開 /關(guān)液位控制、可調(diào)的開 /關(guān)液位控制、調(diào)節(jié)型液位控制。 （ 3）智能 PID 控制技術(shù)有待進一步研究，將自適應(yīng)、自整定和增益計劃設(shè)定 有機結(jié)合，使其具有自診斷功能；結(jié)合專家經(jīng)驗知識、直覺推理邏輯等專家系統(tǒng) 思想和方法對原有 PID 控制器設(shè)計思想及整定方法進行改進；將預(yù)測控制、模糊 控制和 PID 控制相結(jié)合，進一步提 高控制系統(tǒng)系能。 從目前 PID 參數(shù)整定方法的研究和應(yīng)用現(xiàn)狀來看，以下幾個方面將是今后一 段時間內(nèi)研究和實踐的重點： （ 1）對于單入單出被控對象，需要研究針對不穩(wěn)定對象或被控過程存在較大 干擾情況下的 PID 參數(shù)整定方法，使其在初始化、抗干擾 和魯棒性能方面進一步 增強，使用最少量的過程信息及較簡單的操作就能較好地完成整定。最早的 PID 參數(shù)工程 整定方法是在 1942 年由 Ziegler 和 Nichols 提出的 簡為 ZN 的整定公式，盡管時間已經(jīng)過去了半個世紀，但至今還在工業(yè)控制中普 遍應(yīng)用。 PID 控制器作為早實 用化的控制器已有 70 多年歷史，它的算法簡單易懂、使用中參數(shù)容易整定，也 正是由于這些優(yōu)點， PID 控制器現(xiàn)在仍然是應(yīng)用最廣泛的工業(yè)控制器。我們今天 所熟知的 PID 控制器產(chǎn)生并發(fā) 展于 19151940 年期間。 [4]張運剛 宋小春 郭武強 西門子 S7300/400PLC 技術(shù)與應(yīng)用 人民郵電出版社， 2020. 主要儀器設(shè)備及材料 A3000 高級過程控制實驗系統(tǒng) 及 S7300 軟件 、組態(tài)王軟件 論文 (設(shè)計 )過程中教師的指導(dǎo)安排 每周三下午、周五下午 對計劃的說明 西安郵電學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計 (論文 )開題報告 自動化 系 自動化 專業(yè) 07 級 03 班 課題名稱： 雙容水箱液位調(diào)節(jié)閥 遠程控制系統(tǒng)的設(shè)計 學(xué)生姓名： 郭珂 學(xué)號： 06071090 指導(dǎo)教師： 沈建冬 報告日期： 2020328 1． 本課題所涉及的問題及應(yīng)用現(xiàn)狀綜述 在過去幾十年里， PID 控制器在工業(yè)控制中得到了廣泛應(yīng)用。 [2]邵裕森 . 過程控制工程 . 機械工業(yè)出版社， 2020。 會用 S7300 編程，具有一定的編程能力。 掌握 PID 調(diào)節(jié)水箱液位的原理及作用。 論文作者簽名： 時間： 年 月 日 指導(dǎo)教師簽名： 時間： 年 月 日 西 安 郵 電 學(xué) 院 畢業(yè)設(shè)計 (論文 )任務(wù)書 學(xué)生姓名 郭珂 指導(dǎo)教師 沈建冬 職稱 助教 院系 自動化學(xué)院 專業(yè) 自動化 題目 雙容水箱液位調(diào)節(jié)閥 遠程控制系統(tǒng)的設(shè)計 任務(wù)與要求 了解 PID 的基本原理。 西 安 郵 電 學(xué) 院 畢業(yè)設(shè)計 ( 論文 ) 課題名稱： 雙容水箱液位調(diào)節(jié)閥遠程控制系統(tǒng)的設(shè)計 院 系 ： 自動化學(xué)院 專 業(yè)： 自動化 班 級： 自動 0703 班 學(xué)生姓名： 郭 珂 導(dǎo)師姓名： 沈建冬 職稱： 講師 起止時間： 2020 年 1 月 10 日 至 2020 年 06 月 17 日 畢業(yè)設(shè)計（論文）誠信聲明書 本人聲明：本人所提交的畢業(yè)論文《 雙容水箱液位調(diào)節(jié)閥遠程控制系統(tǒng)的設(shè)計 》是本人在指導(dǎo)教師指導(dǎo)下獨立研究、寫作的成果，論文中所引用他人的文獻、數(shù)據(jù)、圖件、資料均已明確標注；對本文的研究做出重要貢獻的個人和集體，均已在文中以明確方式注明并表示感謝。 本人完全清楚本聲明的法律后果，申請學(xué)位論文和資料若有不實之處，本人愿承擔(dān)相應(yīng)的法律責(zé)任 。 熟練掌握組態(tài)王 軟件。 了解用 PLC 編程的思想，并能夠畫組態(tài)界面 。 開始日期 1 月 10 日 完成日期 6 月 17 日 院長 (簽字 ) 2020 年 1 月 10 日 西 安 郵 電 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計 (論文 ) 工 作 計 劃 學(xué)生姓名 _郭珂 __指導(dǎo)教師 ___沈建冬 ______職稱 ____ 講師 ___ _ 院 (系 )___ _自動化學(xué)院 ________專業(yè) ________自動化 ________ 題 目 雙容水箱液位調(diào)節(jié)閥遠程控制系統(tǒng)的設(shè)計 _______________________________________________________ 工作進程 1 月 10 日 ~4 月 05 日 了解 PID 的基本原理 4 月 06 日 ~4 月 20 日 熟悉 S7300 軟件編程 環(huán)境及組態(tài)王軟件 4 月 21 日 ~5 月 09 日 畫出組態(tài)王監(jiān)控畫面 5 月 10 日 ~5 月 23 日 編寫并調(diào)試水箱液位