基于組態(tài)軟件的雙容液位單回路過程控制系統(tǒng)設計-在線瀏覽
2024-10-31 17:25本頁面
【正文】 . 運用組態(tài)軟件，正確設計雙容液位單回路過程控制系統(tǒng)的組態(tài)圖、組態(tài)畫面和組態(tài)控制程序。 主要參 考資料 [1] 組態(tài)王軟件及其說明文件 [2] 邵裕森．過程控制工程．北京：機械工業(yè)出版社 2020 [3] 過程控制教材 [4] 輔導資料 審查意見 指導教師簽字： 年 月 日 摘要 過程控制就是對工業(yè)生產過程的自動控制，它采用測量儀表、執(zhí)行機構和計算機等自動化工具設計控制系統(tǒng)實現生產過程自動化。組態(tài)王開發(fā)監(jiān)控系統(tǒng)軟 件，是新型的工業(yè)自動控制系統(tǒng)，它以標準的工業(yè)計算機軟、硬件平臺構成的集成系統(tǒng)取代傳統(tǒng)的封閉式系統(tǒng)。 （ 2） 培養(yǎng)運用組態(tài)軟件和 計算機設計過程控制系統(tǒng)的實際能力。 （ 2）能夠根據過程控制系統(tǒng) A/D、 D/A 和開關 I/O 的需要，正確選用模塊。 （ 4）能運用組態(tài)軟件，正確設計過程控制系統(tǒng)的組態(tài)圖、組態(tài)畫面和組態(tài)控制程序。一、基本原理：它是由兩個或者兩個以上的控制器串聯(lián)而 成的，一個控制器的輸出是另一個控制器的的給定值。主回路有主控制器、副回路、主對象和主變送器構成；而副回路由副控制器、控制閥、副對象和副變送器構成。 (2)、改善主控制器的廣義對象的特性。 (4)、副回路可以按照主回路的需要更精確地控制操縱變量的質量流和能量流 。 (2)、用于時滯較大的對象。 (4)、用于克服對象的非線性 。上水箱的液位可以影響下水箱的液位，根據上下水箱的液位相關關系，故系統(tǒng)采用的串級控制。 在工程實際中，應用最為廣泛的調節(jié)器控制規(guī)律為比例、積分、微分控制，簡稱 PID 控制，又稱 PID 調節(jié) 。 其主要特點是： (1)技術成熟； PID 調節(jié)是連續(xù)系統(tǒng)理論中技術最成熟、應用最廣泛的控制方法，它的結構靈活，不僅可實現常規(guī)的 PID 調節(jié)，而且還可根據系統(tǒng)的要求，采用 PI、 PD、帶死區(qū)的 PID 控制等； (2)不需求出系統(tǒng)的數學模型； (3)控制效果好。 過程儀表及過程模塊 本設計中共用到了以下過程儀表和過程模塊： 計算機 計算機 調節(jié)閥 液位 液位 液位變送器 液位變送器 x1(t) z1(t) z2(t) x1(t) e(t) u(t) g(t) f1(t) f2(t) q(t) y(t) － － 液位變送器 液位傳感器是用來上位水箱和下位水箱的液位進行檢測，采用工業(yè)用的DBYG 擴散硅壓力變送器，本變送器按標準的二線制傳輸，采用高品質，低功耗精密器件，穩(wěn)定性和可靠性大大提高。校驗的方法是通電 預熱十五分鐘后，分不在零壓力和滿程壓力下檢測輸出電流值。使輸出電流為 4mA ，在滿程壓力下調整量程電位器，使輸出電流為 20mA。液位傳感器用來上水位箱和中水位箱的水位進行檢測，采用工業(yè)用的 DBYG 擴散硅壓力變送器，精度為 級，二線制 4— 20mA 標準信號輸出。根據調節(jié)部位信號，自動控制閥門的開度，從而達到介質流量、壓力和液位的調節(jié)。調節(jié)閥由電動執(zhí)行機構或氣動執(zhí)行機構和調節(jié)閥兩部分組成。德國 PS 公司進口的 PSL202 型智能電動調節(jié)閥， PS 系列電子式執(zhí)行機構可以用于對管道的閥門和風門的調節(jié)及開與關的控制，其主要特點如下： 一體化結構設計，位置變送器和伺服放大器作為兩個獨立部件均可直接裝入執(zhí)行機構內部，直接接受 4— 20mA 的控制信號，輸出 4— 20mA 或者 1— 5VDC 的閥位反饋信號，具有自診斷功能，使用和調校十分方便。 結構簡單，體積小巧，重量輕，便于安裝和維護，機械零件全部采用 CNC 加工部件，工藝精湛。具有多種運行速度，可以滿足各種控制系統(tǒng)的要求，以保證系統(tǒng)的快速響應及穩(wěn)定性。 PSQ 系列有轉矩開關保護，可防止因閥門產生過大轉矩而損壞閥桿。可設置分段調節(jié)，即由一臺調節(jié)器輸出的雙時間比例信號控制兩臺執(zhí)行機構（ 4— 12mA 對應 PSL1 的全開全閉， 12— 20mA 對應 PSL2 的全開全閉）閥位反饋元件全密封高精度多圈電位器，具有體積小、精度高、死區(qū)小、使用壽命長等特點。全部電器元件均采用世界名牌產品，質量可靠，使用時間長。 圖 電動調節(jié)閥 變頻器 變頻器是利用電力半導體器件的通斷作用將工頻電源變換 為另一頻率的電能控制裝置。變頻器不僅調速平滑，范圍大，效率高，啟動電流小，運行平穩(wěn)，而且節(jié)能效果明顯 ，所以應用越來越廣泛?？蓡蜗嗷蛘呷喙╇姡l率可高達 200HZ。 抽水的電動機泵通常把提升液體、輸送液體或使 液體增加壓力 , 即把原動機的機械能變?yōu)橐后w能量從而達到抽送液體目的的機器統(tǒng)稱為泵 。不會影響教師授課減少麻煩。 圖 水泵 模擬量采集模塊 模擬量輸入模塊可測量多通道交流電壓、電流輸入信號。16 位 A/D 循環(huán)采樣，采樣速率： 3000 次 /S； 倍量程可正確測量，過載 2 倍量程輸入 1S 不損壞；隔離電壓 1000VDC。 這用 A/D 牛頓 7017 模塊 8 路模擬電壓（ 15V） 模擬量輸出模塊 D/A 牛頓 7024 模塊 4 路模擬輸出，電流 (4— 20mA) 電壓（ 1— 5V）信號均可。 圖 牛頓模塊示意圖 開關電源 DC24 的開關電源，最大電流為 2A
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