1、 毕业设计说明书 课题名称： 基于 JX-300XP 的液位控制系统的设计及应用 学生姓名 学 号 二级学院（系） 电气电子工程学院 专 业 生产过程自动化 班 级 工自 1011 指导教师 起讫时间：2013 年 2 月 13 日2012 年 4 月 6 日 I 基于 JX-300XP 的液位控制系统的设计及应用 摘摘 要要 液位是各种工业生产和科学实验中最普遍、也是最重要的参数之一。液位 控制的精度对产品或者实验结果会产生重大的影响，液位控制的模式多样，所 以本文采用PID液位调节，一种比较优越的控制方法。以DCS和调节阀为核心,设 计出基于DCS的液位控制系统的设计与应用及JX_300软
2、件，并介绍了调试中的关 键步骤及经验。这种液位控制系统的优点是能对系统运行后的液位平稳，而且 较为精确，实施也比较方便。 关键词：关键词：DCS；功率调节模块；液位； PID；稳定 i 目目 录录 摘摘 要要 . I 第第 1 1 章章 绪论绪论 .1 1.1 引言. 1 1.2 主要机械结构分析 2 1.2.1 DCS 控制系统简介 2 1.2.2 DCS 的特点 2 1.2.3 DCS 和其他系统的比较 . 3 1.2.4 JX-300 DCS 系统介绍 . 4 1.2.5 DCS 控制系统的硬件配置. 4 1.2.6 主控制卡主控卡 XP243 . 6 1.2.7 数据转发卡XP233.
3、 8 1.2.8 电流信号输入卡XP313 . 9 1.2.9 模拟量输出卡XP322 . 12 1.3 控制站硬件. 14 1.4 通信网络 15 第第 2章章 结构设计结构设计 .17 2.1 总述 . 17 2.2 系统的主要特点 17 2.3 简单、易用的组态手段和工具 17 2.4 系统组态 18 2.4.1 组态基本操作 21 2.4.2 命令菜单 . 21 2.4.3 实时监控. 22 2.4.4 流程图制作 . 22 第第 4章章 结论结论 .27 参参 考考 文文 献献 .28 致致 谢谢 .29 1 第第 1 1 章章 绪论绪论 1.1 1.1 引言 液位是工业生产中常见的
4、工艺参数之一， 任何物理变化都与液位密切相关。 在科学研究和生产实践的诸多领域中, 液位控制占有着极为重要的地位, 特别 是在冶金、化工、建材、食品、机械、石油等工业中，具有举足轻重的作用。 对于不同生产情况和工艺要求下的液位控制，所采用的加热方式，燃料，控制 方案也有所不同。例如冶金、机械、食品、化工等各类工业生产中广泛使用的 各种加热炉、热处理炉、反应炉等。液位控制系统的工艺过程复杂多变，具有 不确定性，因此对系统要求更为先进的控制技术和控制理论。且液位控制系统 的出现迄今已有两百余年的历史。期间，从低级到高级，从简单到复杂，随着 生产力的发展和对液位控制精度的要求不断提高，液位控制系统的
5、控制技术得 到迅速发展。本课题研究的就是集散型控制系统（DCS） 。 DCS 系统的关键是通信。也可以说数据公路是分散控制系统 DCS 的脊柱。 由于它的任务是为系统所有部件之间提供通信网络，因此，数据公路自身的设 计就决定了总体的灵活性和安全性。数据公路的媒体可以是：一对绞线、同轴 电缆或光纤电缆。 通过数据公路的设计参数，基本上可以了解一个特定 DCS 系统的相对优点 与弱点。 （1）系统能处理多少 I/O 信息。 （2）系统能处理多少与控制有关的控制回路的信息。 （3）能适应多少用户和装置（CRT、控制站等） 。 （4）传输数据的完整性是怎样彻底检查的。 （5）数据公路的最大允许长度是多
6、少。 （6）数据公路能支持多少支路。 （7）数据公路是否能支持由其它制造厂生产的硬件（可编程序控制器、 计算机、数据记录装置等） 。 为保证通信的完整，大部分 DCS 厂家都能提供冗余数据公路。 为了保证系统的安全性，使用了复杂的通信规约和检错技术。所谓通信规 约就是一组规则，用以保证所传输的数据被接收，并且被理解得和发送的数据 一样。 目前在 DCS 系统中一般使用两类通信手段，即同步的和异步的，同步通信 依靠一个时钟信号来调节数据的传输和接收，异步网络采用没有时钟的报告系 统。 2 1.2 主要机械结构分析 1.2.1 DCS 控制系统简介控制系统简介 DCS 是分散控制系统(Distributed Control System)的简称，国内一般习惯称为集散控制 系统。它是一个由过程控制级和过程监控级组成的以通信网络为纽带的多级计算机系统，
