三容水箱液位串級控制系統(tǒng)的設(shè)計

1、目 錄1 緒論 緒論.........................................................................................................................................................21.1 過程控制發(fā)展概況 ........................................

2、..............................................................................21.2 MATLAB 介紹................................................................................................................................

3、22 建立被控對象模型 建立被控對象模型................................................................................................................................42.1 試驗法建模 ............................................................

4、......................................................................42.2 輸入、輸出數(shù)據(jù)獲取 ..................................................................................................................42.3 擬合與圖解 ........

5、..........................................................................................................................53 控制系統(tǒng)設(shè)計及仿真 控制系統(tǒng)設(shè)計及仿真............................................................................

6、..............................................103.1 控制系統(tǒng)選擇 ............................................................................................................................103.2 PID 控制器 .....................

7、............................................................................................................113.3 PID 控制器參數(shù)的整定及其方法 ........................................................................................

8、.....134 儀表控制系統(tǒng)方案 儀表控制系統(tǒng)方案..............................................................................................................................154.1 儀表控制系統(tǒng)概述 ....................................................

9、................................................................154.2 儀表控制系統(tǒng)硬件組成...........................................................................................................154.3 儀表控制系統(tǒng)的實現(xiàn) ................

10、................................................................................................164.4 儀表控制系統(tǒng)的現(xiàn)場調(diào)試 ........................................................................................................1

11、75 遠程計算機控制系統(tǒng)方案 遠程計算機控制系統(tǒng)方案..................................................................................................................195.1 遠程計算機控制系統(tǒng)概述 .............................................................

12、...........................................195.2 ICP-7000 系列智能采集模塊 ...................................................................................................195.3 遠程計算機控制系統(tǒng)硬件組成 ................................

13、................................................................205.4 MCGS 組態(tài)軟件 ...........................................................................................................................215.5 軟件組態(tài) ....

14、................................................................................................................................235.6 遠程計算機控制系統(tǒng)組建與調(diào)試 ......................................................................

15、......................346 結(jié)論與展望 結(jié)論與展望..........................................................................................................................................36謝辭 謝辭......................................

16、....................................................................................................................37參考文獻 參考文獻.............................................................................................

17、.....................................................38三容水箱液位串級控制系統(tǒng)的設(shè)計21 緒論1.1 過程控制發(fā)展概況自從進入 20 世紀 90 年代以來，自動化技術(shù)發(fā)展很快，并取得了驚人的成就，已成為國家高科技的重要分支。過程控制技術(shù)是自動化技術(shù)的重要組成部分。在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)過程自動化中，過程控制技術(shù)正在為實現(xiàn)各種最優(yōu)技術(shù)經(jīng)濟指標，提高經(jīng)濟效益和社會效益，提高勞動生產(chǎn)率，節(jié)約能源

18、，改善勞動條件，保護環(huán)境衛(wèi)生，提高市場競爭能力等方面起著越來越巨大的作用。而過程控制系統(tǒng)通常是指工業(yè)生產(chǎn)過程中自動控制系統(tǒng)的被控量是溫度、壓力、流量、液位、成分、粘度、濕度和 pH 等這樣一些過程變量的系統(tǒng)。本文所要研究的系統(tǒng)為多容器流程系統(tǒng)，此類系統(tǒng)在過程控制中是一種典型被控對象，在生產(chǎn)實踐中有著廣闊的應用背景，它的液位控制的研究對于工程運用有著非常重要的指導意義與運用價值。工業(yè)過程控制在七，八十年代以來取得了飛躍發(fā)展。一方面是因為現(xiàn)

19、代控制理論從本質(zhì)上解決了一般多變量系統(tǒng)的控制問題，包括線性系統(tǒng)、時變系統(tǒng)、非線性系統(tǒng)、微分－差分系統(tǒng)等，從而大大促進了過程控制的發(fā)展。另一方面是隨著大規(guī)模集成電路制造成功與微處理器的相繼問世，使得功能豐富的計算機的可靠性大大提高，尤其是工業(yè)控制記采用了冗余技術(shù)和軟硬件的自診斷措施，使其滿足了工業(yè)控制的應用要求。隨著微型計算機的開發(fā)，運用和普及，使生產(chǎn)過程自動化發(fā)展到一個新的階段。隨著現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的迅速發(fā)展，工藝條件越來越復雜，對過程控制

20、的要求越來越高。過程控制系統(tǒng)的設(shè)計是以被控過程的特性為依據(jù)的。由于工業(yè)過程的復雜，多變，因此其特性多半屬多變量、分布參數(shù)、大慣性、大滯后和非線性等等。為了滿足上述特點與工藝要求，過程控制中的控制方案是十分豐富的。通常有單變量系統(tǒng)，也有多變量系統(tǒng)；有儀表過程控制系統(tǒng)，也有計算機集散控制系統(tǒng)；有復雜控制系統(tǒng)，也有滿足特定要求的控制系統(tǒng)。計算機控制技術(shù)無疑是最受矚目的，因為它不僅能提供模擬控制技術(shù)所能提供的一切，還能夠提供更加靈活與精確的控制

21、方案。其中組態(tài)模式是越來越多的控制工程師所樂意采用的，這是因為從芯片到電路設(shè)計再到模塊制作再到系統(tǒng)組裝調(diào)試的傳統(tǒng)模式已難以滿足需求。計算機控制系統(tǒng)的組態(tài)功能可分為兩個方面，即硬件組態(tài)與軟件組態(tài)。硬件組態(tài)常以總線式工業(yè)控制機進行選擇和配置。軟件組態(tài)常以工業(yè)控制組態(tài)軟件為主來實現(xiàn)。工業(yè)控制組態(tài)軟件是標準化和規(guī)模化的通用過程控制軟件，控制工程師在不必了解計算機的硬件和軟件的前提下，用填表的方法，對輸入輸出信號進行‘軟’連接。組態(tài)軟件大大減輕了

22、工程師的工作量，工程師不需要作大量的低層次的軟件的開發(fā)，同時軟件自身的可移植性大大增加，也進一步提高了控制的可靠性。目前我國已開發(fā)出很多成功的組態(tài)軟件，許多國外的組態(tài)軟件已開始了漢化工作，這對于國內(nèi)的控制工程師無疑是個好消息。而在水箱液位串級控制系統(tǒng)的設(shè)計中運用組態(tài)技術(shù)，這無疑是一項有趣的研究，對于工業(yè)生產(chǎn)有著巨大的現(xiàn)實意義與前瞻性。1.2 MATLAB 介紹1.2.1 1.2.1 MATLAB MATLAB 概述 概述由于在建立被控對