1、 0 工业过程控制课程工业过程控制课程设计任务书设计任务书 主要内容主要内容 通过组态王软件，结合实验室已有设备，按照定值系统的控制要求，根据 较快较稳的性能要求， 采用单闭环控制结构和 PID 控制规律， 设计一个具有较 美观组态画面和较完善组态控制程序的温度单回路控制系统。 任务要求任务要求 1. 根据流量比值控制系统的具体对象和控制要求，独立设计控制方案，正 确选用过程仪表。 2. 根据流量比值控制系统 A/D、 D/A 和开关 I/O 的需要， 正确选用过程模块。 3. 根据与计算机串行通讯的需要，正确选用 RS485/RS232 转换与通讯模块。 4. 运用组态软件，正确设计流量比值
2、控制系统的组态图、组态画面和组态 控制程序。 5. 提交包括上述内容的课程设计报告。 主要参主要参 考资料考资料 1 组态王软件及其说明文件 2 邵裕森过程控制工程北京：机械工业出版社 2000 3 过程控制教材 4 辅导资料 课程设计 1 目录 1 1 设计内容和要求设计内容和要求 1.11.1 设计目的设计目的 运用组态软件“组态王 King View6.05” ，结合工业过程实验室已有设备， 按照定值系统的控制要求，应用 PID 控制算法，自行设计，构成单回路温度控制 系统，并整定相关的 PID 控制参数以使系统稳定运行，最终得到一个具有较美观 组态画面和较完善组态控制程序的温度单回路控
3、制系统。 1.21.2 控制要求控制要求 利用电阻丝加热器对流经加热罐中的水进行加热，使用组态软件实现控制 监控，采用合理的控制规律，使管道中流动的水的温度稳定在设定值附近，以达 到整体系统稳定运行的效果。水温的测量范围为 0-100，测量精度1%。 2 2 系统结构设计系统结构设计 2.12.1 系统系统控制方案控制方案 为了取得较好的控制效果，基于组态软件的温度单回路过程控制系统在系统 设计时， 采用 PID 控制规律。 通过温度传感器将检测到的实时温度值与温度设定 值的差值送入计算机， 计算机运用 PID 算法得到相应的控制信号， 并将其输出给 执行器，然后执行器调节加热器，以达到调节温
4、度的控制目的。 2 2. .2 2 系统结构框图系统结构框图 根据控制要求，温度单回路控制系统的控制参数是水的温度，测量便送采用 温度传感器，被控参数是加热器的功率，控制器是计算机，执行机构是加热器， 所以温度单回路控制系统的结构框图如图 1 所示。 课程设计 2 流量比值控制系统结构图 双闭环流量比值控制系统方框图 3 3 过程仪表的选择过程仪表的选择 3.1 3.1 温度传感器温度传感器 检测水温的传感器采用热电阻 Cu50。热电阻 Cu50 在-50150测温范围内 电阻值和温度之间呈线性关系，温度系数大，测量精度高，热补偿性好在过程控 制领域使用广泛。 系统采用三线制 Cu50， 温度信号经过变送单元转换成 420mADC 电流信号，便于计算机采集。 3.2 3.2 加热器加热器 课程设计 3 采用电阻丝作为加热器件，采用可控硅移相触发单元调节电阻丝的发热功 率，输入控制信号为 4-20mA 标准电流信号，其移相触发与输入控制电流成正比。 输出交流电压来控制加热器电阻丝的两端电压，从而控制加热罐的温度。输入 4mA 电流时，加
