朱健全组态软件的单回路液位控制系统.docVIP

成都大学 《过程控制》课程设计 基于组态软件的液位单回路 过程控制系统 院（系）：电子信息工程学院 班 级：2007级自动化本科三班 姓 名：朱健全 学 号：200710311331 一、概述 1.1 设计目的：选择一种合适的组态软件，结合也为单回路过程控制系统的控制要求和设计原则，合理选择PID控制规律，设计一个组态功能合理，组态控制程序完善的液位单回路过程孔子系统。掌握测控对象参数检测方法、变送器的功能、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，进而提高解决实际工程问题的能力。—0.3m^3/h，压力1.6Mpmax,4—20mA标准信号输出。 电动调节阀采用PSL202型智能电动调节阀，运行平稳、体积小、力矩大、控制进度高。 水泵采用丹麦兰富循环水泵，噪音低，寿命长，功耗小。 控制要求：通过组态软件和各仪表器件控制液位，使系统有较强的稳定性，良好的调节质量和实现控制的 四、控制系统设计 4.1 方案论证 4.2 硬件设计 控制系统框图 组态画面： 检测电路：为了达到测量高精度的要求,选用温度传感器AD590,AD590具有较高精度和重复性，超低温漂移高精度运算放大器0P07将温度一电压信号进行放大,便于A/D进行转换,以提高温度采集电路的可靠性。采样检测电路如图所示。 A/D转换电路：A/D转换电路采用ADC0809转换器。将采集来的模拟信号转换成数字 号输出转换完成的信号EOC经反相器接单片机的P3.2口，A/D转换电路如图所示。 A/D转换电路 CPU选择：单片机接受A/D 转换电路输入的数字信号，并将输入的信号进行处理和运算，以控制控制电流或者控制电压的形式输出给被控制的电路，完成控电磁阀的任务。本设计的单片机选用Atmel 公司的AT89C51 单片机，采用双列直插封装（DIP），有40个引脚与MCS—51 系列单片机的指令和引脚设置兼容。 AT89C51引脚图,如图所示。 4.3、控制算法：根据液位单回路控制系统的原理，运用组态所提供的类似于C语言的程序编写语言实现PID控制算法。PID控制算法算式如下： 上述算式中，Kp为比例系数，Ti为积分时间，Td为微分时间，以u(k)作为计算机的当前输出值，以Sp作为给定值，Pv作为反馈值即AD设备的转换值，e(k)作为偏差。 4.4、程序设计： If(\\io\ko\z==1) { \\io\s=9; } If(\\本站点\k2==1) { \\本站点\ao1=\\本站点\P1*(1+1^\本站点\I+\\本站点\D1); \\本站点\a11=本站点\P1*(1+2*\\本站点\D1); \\本站点\a21=本站点\P1*\\本站点\D1; \\本站点\eko=\\本站点\sp1-\\io\流量1; \\本站点\uk=\\本站点\ao1*\\本站点\eko-本站点\a11*\\本站点\eko+\\本站点\a21*\\本站点\eko2+\\本站点\uko1; \\本站点\uko1=\\本站点\uk; \\本站点\eko2=\\本站点\eko1; \\本站点\eko1=\本站点\eko; If(\\本站点\uk1000) {if(\\本站点\uk0) {\\本站点\uko=0l } Else{\\本站点\uko=\\本站点\uk; } } Else{\\本站点\uko=1000;} } \\io\d=\\本站点\uko; 五、总结 5.1 方案评价及改进方向5.2 收获及体会