课程设计---基于组态软件的流量单回路过程控制系统设计

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1、 1 工业过程控制课程工业过程控制课程设计任务设计任务 学生姓名学生姓名 专业班级专业班级 学号学号 题题 目目 基于组态软件的流量单回路过程控制系统设计 课题课题性质性质 课题来源课题来源 自拟题目 指导教师指导教师 主要内容主要内容 通过某种组态软件，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流量单回 路过程控制系统。 任务要求任务要求 1. 根据流量单回路过程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. 根据流量单回路过程控制系统 A/D、

2、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，正确设计流量单回路过程控制系统的组态图、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 审查意见审查意见 指导教师签字： 年 月 日 2 1 1 设计目的与要求设计目的与要求 1.1 设计目的设计目的 通过某种组态软件，结合实验已有设备，按照定值系统的控制要求，根据 较快较稳

3、的性能要求，采用但闭环控制结构和 PID 控制规律，设计一个具有美 观组态画面和较完善组态控制程序的流量单回路过程控制系统。 1.2 设计要求设计要求 (1) 根据流量单回路过程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) 根据流量单回路过程控制系统 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，正确设计流量但回路过程控制系统的组态图、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。 3 2 2 系统结构设计系统结构

4、设计 2.1 控制方案控制方案 整个过程控制系统由控制器、调节器、测量变送、被控对象组成。在本次控 制系统中控制器为计算机，采用算法为 PID 控制规律（见附录 A 和附录 B） ，调 节器为电磁阀，测量变送为 HB、FT 两个组成，被控对象为流量 PV。结构组成 如下图 2.2 所示。 当系统启动后，水泵开始抽水，通过管道分别将水送到上水箱和下水箱，由 HB 返回信号，是否还需要放水到下水箱。若还需要（即水位过低） ，则通过电 磁阀控制流量的大小， 加大流量， 从而使下水箱水位达到合适位置； 若不需要 （即 水位过高或刚好合适） ，则通过电磁阀使流量保持或减小。其整个流程图如图 2.1 所示。 FT HB 计算机 上水箱 储水箱 下水箱 FT 水泵 流量单回路控制系统 图 2.1 流量单回路控制系统流程图 4 2.2 系统结构系统结构 过程控制系统由四大部分组成，分别为控制器、调节器、被控对象、测量变 送。本次设计为流量回路控制，即为闭环控制系统，如下图 2.2. 计算机 控制器 电动 调节阀 管道 流量检测 传感器 _ PV SP PV1 图 2.