水箱液位和进口流量串级控制系统设计

1、深对过程控制系统基本原理的理解和对过程仪表的实际应用能力。
（2）培养运用组态软件和计算机控制技术的实际能力。
设计要求设计要求 （1）根据液位-流量串级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）根据液位-流量串级过程控制系统 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，正确设计液位-流量串级过程控制系统的组态图、组态画面和组态控制程 序。
3 基于组态软件的液位基于组态软件的液位- -流量串级过程控制系统流量串级过程控制系统 摘要：摘要：通过组态王软件，结合已学知识，按照液位流量串级过程控制系统的控制要求，根据快准 稳的性能要求，采用双闭环控制结构和 PID 控制规律，设计一个较美观的组态画面和较完善的组态 控制程序的液位流量串级过程控制系统。
关键词：关键词：组态王；系统组态；过程仪表 引言：引言： 随着现代工业生产过程向着大型、连续和强化方向发展，对控制系统的控制品质提出了日益增 长的要求。
在这种情况下，简单的单回路控。

2、m based on Kingview 6.5 摘 要 开发经济实用的教学实验装置、开拓理论联系实际的实验内容，对提高课程教学实 验水平，具有重要的实际意义。
就高校学生的实验课程来讲，由于双容水箱液位控制系统本身具有的复杂性和对实 时性的高要求，使得在该系统上实现基于不同控制策略的实验内容，需要全面掌握自动 控制理论及相关知识。
本文通过对当前国内外液位控制系统现状的研究，选取了 PID 控制、串级 PID 控制 等策略对实验系统进行实时控制；通过对实验系统结构的研究，建立了单容水箱和双容 水箱实验系统的数学模型， 并对系统的参数进行了辨识； 利用工业控制软件组态王 6.5， 并可通用于 ADAM 模块及板卡等的实现方案，通过多种控制模块在该实验装置上实验实 现，验证了实验系统具有良好的扩展性和开放性。
关键词：双容水箱液位控制系统 串级PID控制算法 组态王6.5 智能调节仪 Abstract It is significant to develop applied experiment device and experiment content which combines t。

3、实验装置平台上完成实际系统的调 试，并说明两种方法的所得结果的差别。
三、三、 具体要求具体要求 从组成、工作原理上对工业型传感器、执行机构有一深刻的了解 和认识。
1. 分析控制系统各个环节的动态特性， 从实验中获得各环节的特性曲 线，建立被控对象的数学模型。
2. 根据其数学模型，选择被控规律和整定调节器参数。
3. 在 Matlab 上进行仿真，调节控制器参数，获得最佳控制效果。
4. 了解和掌握自动控制系统设计与实现方法， 并在 THJ-2 型高级过程 控制系统平台上完成本控制系统线路连接和参数调试， 得到最佳控 制效果。
5. 分析仿真结果与实际系统调试结果的差异，巩固所学的知识。
四、四、 进度安排进度安排 第一周第一周 分组；查找资料；分组；查找资料；对象模型的获取，对象模型的获取，Matlab仿仿 真真 第二周第二周 系统调试，撰写课程设计报告，答辩系统调试，撰写课程设计报告，答辩 五、五、 完成后应上交的材料完成后应上交的材料 课程设计报告。
课程设计报告。
六、六、 总评成绩总评成绩 指导教师指导教师 签名日期签名日期 年年。

4、支路第二支路 引入干扰引入干扰 第一支路第一支路 图图 1 双容水箱液位控制系统示意图双容水箱液位控制系统示意图 3. 设计要求设计要求 1） 已知上下水箱的传递函数分别为： 1 1 1 ( )2 ( ) ( )51 p Hs Gs Uss ， 22 2 21 ( )( )1 ( ) ( )( )201 p HsHs Gs QsHss 。
要求画出双容水箱液位系统方框图，并分别对系统在有、无干扰作用下的动态过 程进行仿真（假设干扰为在系统单位阶跃给定下投运 10s 后施加的均值为 0、方 差为 0.01 的白噪声） ； 2） 针对双容水箱液位系统设计单回路控制，要求画出控制系统方框图，并分别 对控制系统在有、无干扰作用下的动态过程进行仿真，其中 PID 参数的整定要 求写出整定的依据（选择何种整定方法，P、I、D 各参数整定的依据如何） ，对 仿真结果进行评述； 3） 针对该受扰的液位系统设计串级控制方案，要求画出控制系统方框图及实施 方案图，对控制系统的动态过程进行仿真，并对仿真结果进行评述。
4.设计任务分析设计任务分析 系统建模基本方法有机理。

5、表。
2. 根据液位-流量串级过程控制系统 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，正确设计液位-流量串级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 系（教研室）主任签字： 年 月 日 2 设计目的与要求设计目的与要求 1.1 设计目的设计目的 （1）加深对过程控制系统基本原理的理解和对过程仪表的实际应用能力。
（2）培养运用组态软件和计算机设计过程控制系统的实际能力。
1.2 设计要求设计要求 （1）根据液位-流量串级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）根据液位-流量串级过程控制系统 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。

6、 良好的人机界面、数据采集功能，并结合 STEP 7 环 境编程的便利性，采用可靠的 MPI 接口建立 WINCC 和 PLC、双容水箱之间的数据通讯。
利用 WINCC 开发服务器端画面，在 PLC 客户端环境中编写控制程序，最终实现对水箱液 位的精确控制。
实验结果表明，此方法使用简单可靠，可广泛应用于工业生产过程中的 液位控制问题。
此系统同样可以满足工厂对控制系统的需求,有着巨大的应用前景。
关键词 组态软件；PLC；水箱液位；串级控制系统 ABSTRACT This article describes the configuration software based on the WINCC and Siemens STEP7 tank liquid level PID control experimental platform design process. The program used WINCC good man-machine interface, data acquisition capabilities, combined with the convenience。