1、 过程控制系统过程控制系统 课程设计课程设计报告报告 设计题目设计题目 流量控制系统设计流量控制系统设计 目目 录录 第一章第一章 过程控制系统设计的目的意义过程控制系统设计的目的意义 1 1.1 设计目的 1 1.2 课程在教学计划中的地位和作用 1 第二章第二章 控制控制系统实验控制设计与调试系统实验控制设计与调试 1 2.1 流量控制系统的工艺及控制要求 2 2.2 流量系统控制实验方案设计 3 2.3 系统调试与控制效果 4 第三章第三章 流量控制系统设计流量控制系统设计 5 3.1 流量控制系统总设计图 6 3.2 控制系统硬件设计 9 第四章第四章 收获、体会和建议收获、体会和建议
2、 10 参考文献参考文献 12 第一章第一章 过程控制系统设计的目的意义过程控制系统设计的目的意义 1.1 设计目的 本课程设计是为过程控制仪表课程而开设的综合实践教学环节， 是对现代检测技术 、 自动控制理论 、 过程控制仪表 、 计算机控制 技术等前期课堂学习内容的综合应用。其目的在于培养学生综合运用理 论知识来分析和解决实际问题的能力， 使学生通过自己动手对一个工业过 程控制对象进行仪表设计与选型， 促进学生对仪表及其理论与设计的进一 步认识。其主要是设计工业生产过程经常遇到的压力、流量、液位及温度 控制系统，使学生将理论与实践有机地结合起来，有效的巩固与提高理论 教学效果。 1.2 课
3、程在教学计划中的地位和作用 课程设计对过程控制课程有重要的实践意义，可以加深学生对所学知 识的理解与运用。主要的内容是通过对典型工业生产过程中常见的典型 工艺参数的测量方法、信号处理技术和控制系统的设计，掌握测控对象 参数检测方法、变送器的功能、测控通道技术、执行器和调节阀的功能、 过程控制仪表的 PID 控制参数整定方法，进一步加强对课堂理论知识的 理解与综合应用能力，进而提高学生解决实际工程问题的能力。基本要 求如下: 1. 掌握变送器功能原理，能选择合理的变送器类型型号； 2. 掌握执行器、调节阀的功能原理，能选择合理的器件类型型号； 3. 掌握 PID 调节器的功能原理，完成相应的压力
4、、流量、液位及温度控 制系统的总体设计，并画出控制系统的原理图和系统主要程序框图。 4 通过对一个典型工业生产过程进行分析，并对其中的一个参数（如温 度、压力、流量、液位）设计其控制系统。 以上的课程设计要求充分地结合了教材理论知识， 将理论上的常用工程设 计过程运用到了课程设计之中。从整个系统的角度讲，课程将过程控制硬 件系统，软件系统同书本中的理论知识有机地结合起来了，使学生要选定 一个具体的工艺过程控制， 从底层基本的器件选型到顶层高级的目标控制 一步步实现，使我们体会到一个系统的具体构建过程，体验了过程控制系 统的基本设计思路，提高了系统设计能力。可见，课程设计对我们学习这 门课有着启
5、发性与重大的指导性意义。 第二章第二章 流量控制系统实验控制设计与调试流量控制系统实验控制设计与调试 2.1 流量控制系统的工艺及控制要求 工业生产过程中，对于生产装置的温度、压力、流量、液位等工艺变 量常常要求维持在一定的数值上，或按一定的规律变化，以满足生产工艺 的要求。PID 控制器是根据 PID 控制原理对整个控制系统进行偏差调节， 从而使被控变量的实际值与工艺要求的预定值一致。 其中不同的控制规律 适用于不同的生产过程，必须合理选择相应的控制规律，否则 PID 控制器 将达不到预期的控制效果。 流量控制系统不包含影响调节过程快速性 的大滞后效应和大惯性特性，所以系统响应快，通频带宽；系统中普遍存 在外扰，如负载流量的波动和泵的脉动造成的压力脉动等。因此应综合考 虑系统的快速性、稳定性、稳态误差、抗干扰能力等进行综合设计。流量 控制系统的被控变量可以选择内容器或外容器的流量， 操作变量则可以选 择进内容器调节阀或
