儀器儀表課程設(shè)計--小區(qū)生活熱水供應(yīng)系統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計——壓力控制

1、<p><b>　　課程設(shè)計</b></p><p>　　電子工程 學(xué)院 自動化 專業(yè) 1203 班</p><p>　　題 目小區(qū)生活熱水供應(yīng)系統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計——壓力控制</p><p>　　學(xué) 生 </p><p>　　指導(dǎo)老

2、師 </p><p><b>　　二○一五年六月</b></p><p>　　《自動化儀表與過程控制》</p><p><b>　　課程設(shè)計任務(wù)書</b></p><p><b>　　目錄</b></p>&

3、lt;p>　　一.組態(tài)軟件的發(fā)展歷程............................................................1</p><p>　　1.1組態(tài)軟件發(fā)展背景...................................................................1</p><p>　　1.2組態(tài)軟件的發(fā)展趨勢.

4、.............................................................2</p><p>　　1.3典型組態(tài)軟件簡介....................................................................4</p><p>　　1.4 組態(tài)軟件國內(nèi)外現(xiàn)狀...................

5、...........................................5</p><p>　　二.基本工藝介紹與流程............................................................7</p><p>　　2.1方框圖....................................................

6、.......................7</p><p>　　2.2調(diào)節(jié)規(guī)律.......................................................................8</p><p>　　實(shí)驗(yàn)設(shè)計過程.................................................................

7、.......8</p><p>　　控制規(guī)律，參數(shù)整定方法..................................................10</p><p>　　基本工藝流程......................................................................12</p><p>　　心得

8、體會. ..............................................................................13</p><p>　　七.參考資料................................................................................13</p><p>　　1．

9、組態(tài)軟件的發(fā)展歷程</p><p>　　1.1組態(tài)軟件發(fā)展背景</p><p>　　組態(tài)英文是“Configuration”，是用“應(yīng)用軟件”中提供的工具、方法、完成工程中某一具體任務(wù)的過程。組態(tài)軟件指一些數(shù)據(jù)采集與過程控制的專用軟件，是面向監(jiān)控與數(shù)據(jù)采集(Supervisory Control and Date Acquisition,SCADA)的自動控制系統(tǒng)監(jiān)控層一級的軟件平臺和開發(fā)

10、環(huán)境，能以靈活多樣的組態(tài)方式(而不是編程方式)提供良好的用戶開發(fā)界面和簡捷的使用方法，其預(yù)設(shè)置的各種軟件模塊可以非常容易地實(shí)現(xiàn)和完成監(jiān)控層的各項(xiàng)功能，并能同時支持各種硬件廠家的計算機(jī)和I/O產(chǎn)品，與高可靠的工控計算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)結(jié)合，可向控制層和管理層提供軟、硬件的全部接口，進(jìn)行系統(tǒng)集成。</p><p>　　在“組態(tài)”概念出現(xiàn)之前，是通過編寫程序(如使用BASIC、C、FORTRAN等)來實(shí)現(xiàn)某一任務(wù)的，編寫程序

11、不但工作量大、周期長，而且容易犯錯誤，不能保證工期。組態(tài)軟件的出現(xiàn)，解決了這個問題?！敖M態(tài)”的概念是伴隨集散型控制系統(tǒng)(Distributed Control System簡稱DCS)的應(yīng)用產(chǎn)生的，如DCS組態(tài)，PLC梯形圖組態(tài)。在其他行業(yè)也有組態(tài)的概念，如AutoCAD，Photoshop，辦公軟件(powerpoint) 都存在相似的操作，即用軟件提供的工具來形成自己的作品，并以數(shù)據(jù)文件保存作品，而不是執(zhí)行程序。</p>

12、<p>　　組態(tài)形成的數(shù)據(jù)只有其制造工具或其他專用工具才一能識別。由于個人計算機(jī)的普及和技術(shù)的逐漸成熟，如何利用PC進(jìn)行工業(yè)監(jiān)控，成為工業(yè)控制領(lǐng)域的重要研究方向，市場的發(fā)展使很多DSC和PLC廠家主動公開通信協(xié)議，向“PC”監(jiān)控完全開放，這不僅降低了監(jiān)控成本，也使市場空間得以擴(kuò)大，智能儀器、嵌入式系統(tǒng)和現(xiàn)場總線的出現(xiàn)，更使組態(tài)軟件成為工業(yè)自動化系統(tǒng)中的靈魂。</p><p>　　1.1.1組態(tài)軟件的

13、功能特點(diǎn)</p><p><b>　　(l)功能多樣。</b></p><p>　　組態(tài)軟件提供工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)學(xué)模型庫和控制功能庫，組態(tài)模式靈活，能滿足用戶所需的測控要求。對測控信息的歷史記錄進(jìn)行存儲、顯示、計算、分析、打印，界面操作靈活方便，具有雙重安全體系，數(shù)據(jù)處理安全可靠。</p><p>　　(2)豐富的畫面顯示組態(tài)功能。</p>

14、;<p>　　提供給用戶豐富方便的常用編輯工具和作圖工具，提供工業(yè)設(shè)備圖符、儀表圖符，還提供趨勢圖、歷史曲線、組數(shù)據(jù)分析圖等提供十分友好的圖形化用戶界面，包括Windows風(fēng)格的窗口、彈出菜單、按鈕、消息區(qū)、工具欄、滾動條、監(jiān)控畫面等。畫面豐富多彩，為設(shè)備的正常運(yùn)行、操作人員的集中監(jiān)控提供了極大的方便。</p><p>　　(3)通信功能和良好的開放性。</p><p>　　

15、組態(tài)軟件向下可以通過WinteligentLINK，OPC,OFC等與數(shù)據(jù)采集硬件通信；向上通過TCP/IP，Ethernet與高層管理網(wǎng)互聯(lián)。</p><p>　　(4)多任務(wù)的軟件運(yùn)行環(huán)境、數(shù)據(jù)庫管理及資源共享。利用面向?qū)ο蟮募夹g(shù)和ActiveX動態(tài)連接庫技術(shù)，豐富了控制系統(tǒng)的顯示畫面和編程環(huán)境，從而方便靈活地實(shí)現(xiàn)多任務(wù)操作。DDE(Dynamic Data Exchange)技術(shù)，與Windows應(yīng)用程序間

16、進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，實(shí)現(xiàn)本地控制單元與上位機(jī)之間數(shù)據(jù)和信息的共享，從而為用戶提供更為集中的數(shù)據(jù)操作環(huán)境，實(shí)現(xiàn)信息集中管理，并向上層系統(tǒng)提供開放式數(shù)據(jù)庫接口ODBC。</p><p>　　1.2組態(tài)軟件的發(fā)展趨勢</p><p>　　組態(tài)軟件是工業(yè)應(yīng)用軟件的一個組成部分，其發(fā)展受到很多因素的制約，但應(yīng)用的帶動對其發(fā)展起著最為關(guān)鍵的推動作用.未來，組態(tài)軟件的發(fā)展將主要表現(xiàn)為如下一些特征：</p

17、><p><b>　　(1)開放性技術(shù)</b></p><p>　　組態(tài)軟件正逐漸成為協(xié)作生產(chǎn)制造過程中不同階段的核心系統(tǒng)，無論是用戶還是硬件供應(yīng)商都將組態(tài)軟件作為制造范圍內(nèi)信息收集和集成的工具，這就要求組態(tài)軟件大量采用“標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)，這便于將局部的功能進(jìn)行互連，如OPC、DDE、A以ActiveX控件、COM/DCOM等，這樣使得組態(tài)軟件演變成軟件平臺，由單一的人機(jī)界面朝

18、數(shù)據(jù)處理機(jī)方向發(fā)展，管理的數(shù)據(jù)量越來越大。當(dāng)軟件功能不能滿足用戶特殊需要時，用戶可以根據(jù)自己的需要進(jìn)行二次開發(fā)?，F(xiàn)在大部分自動化系統(tǒng)的硬件和軟件不是由同一個廠商提供，軟件部分與硬件發(fā)生分離，不同廠家的軟件也需要實(shí)現(xiàn)互連，這樣就為組態(tài)軟件的發(fā)展提供了可以充分發(fā)揮作用的舞臺。</p><p><b>　　(2)構(gòu)造信息平臺</b></p><p>　　生產(chǎn)實(shí)時數(shù)據(jù)庫存儲和

19、檢索是連續(xù)變化的過程數(shù)據(jù)，現(xiàn)在越來越多的用戶通過實(shí)時數(shù)據(jù)庫來分析生產(chǎn)情況、匯總和統(tǒng)計生產(chǎn)數(shù)據(jù)，作為指揮、決策的依據(jù)，如何使實(shí)時歷史數(shù)據(jù)能夠進(jìn)入企業(yè)信息管理系統(tǒng)，是現(xiàn)代信息工廠迫在眉睫的需求。組態(tài)軟件正向著生產(chǎn)制造和管理的信息系統(tǒng)方向發(fā)展，成為構(gòu)造企業(yè)信息平臺的承上啟下重要組成部分。組態(tài)軟件將成為中間件，因?yàn)樗饶軡M足企業(yè)工藝、控制、生產(chǎn)制造需求，又能完成現(xiàn)場歷史數(shù)據(jù)的記錄、存儲及為企業(yè)信息管理系統(tǒng)提供生產(chǎn)實(shí)時數(shù)據(jù)。</p>

20、<p>　　(3)根據(jù)用戶需求大規(guī)模定制</p><p>　　如何站在客戶的角度來設(shè)計軟件是所有組態(tài)軟件廠商都要面對的挑戰(zhàn)，組態(tài)軟件的專用系統(tǒng)所占比例日益提高。組態(tài)軟件的靈活程度和使用效率是一對矛盾，雖然組態(tài)軟件提供了很多靈活的技術(shù)手段，但是在多數(shù)情況下，用戶只使用其中的一小部分，而使用方法的復(fù)雜化又給用戶熟悉和掌握軟件帶來的很多不必要的麻煩。所以，個性化方案和服務(wù)在競爭中日益重要。隨著現(xiàn)代工業(yè)“小批

21、量、多品種”特征的形成，今后的組態(tài)軟件將朝著針對特殊行業(yè)和生產(chǎn)過程的大規(guī)模定制方向發(fā)展。即用特殊定制的產(chǎn)品來代替標(biāo)準(zhǔn)化的產(chǎn)品。如力控針對電力輸配電行業(yè)的特殊需求開發(fā)了“力控電力版”。</p><p>　　(4)向更多的應(yīng)用領(lǐng)域拓展和滲透</p><p>　　目前的組態(tài)軟件均產(chǎn)生于過程工業(yè)自動化，很多功能沒有考慮其他應(yīng)用領(lǐng)域的需求。例如</p><p>　　化驗(yàn)分析、

22、虛擬儀器、測試、信號處理等。這些領(lǐng)域大量地使用實(shí)時數(shù)據(jù)處理軟件而且需要人機(jī)界面，但是由于現(xiàn)有組態(tài)軟件為這些應(yīng)用領(lǐng)域考慮得太少，不能充分滿足系統(tǒng)的要求，</p><p>　　因而目前這些領(lǐng)域仍然是專用軟件占統(tǒng)治地位。組態(tài)軟件應(yīng)該更多地總結(jié)這些領(lǐng)域的需求，設(shè)計出符合應(yīng)用要求的開發(fā)工具，更好地滿足這些行業(yè)對軟件的需求，進(jìn)一步減少這些行業(yè)在自動測試、數(shù)據(jù)分析方面的軟件成本，提高系統(tǒng)的開放程度。</p>&l

23、t;p>　　(5)嵌入式應(yīng)用進(jìn)一步發(fā)展</p><p>　　在過去的十年間，工業(yè)PC及其相關(guān)的數(shù)據(jù)采集、監(jiān)控系統(tǒng)硬件的銷售額一直保持高額增長。工業(yè)PC的成長是因?yàn)檐浖_發(fā)工具豐富，比較容易上手，而用戶接受工業(yè)PC的主要原因是一次性硬件成本得到了降低，但是后續(xù)的維護(hù)和升級費(fèi)用明顯高昂，經(jīng)常帶來一些間接損失。商品化嵌入式組態(tài)軟件將有效地解決工業(yè)PC監(jiān)控系統(tǒng)的工作效率、維護(hù)和升級等問題，徹底擺脫個人行為的束縛，使

24、工業(yè)PC監(jiān)控系統(tǒng)大踏步走入自動化系統(tǒng)高端市場。</p><p><b>　　(6)未來技術(shù)走勢</b></p><p>　　一種稱為“軟總線”的技術(shù)將被廣泛采用。在這種體系結(jié)構(gòu)下，應(yīng)用軟件以中間件或插件的方式被“安裝”在總線上，并支持熱插拔和即插即用。這樣做的優(yōu)點(diǎn)是：所有插件遵從統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，插件的專用性強(qiáng)，每個插件開發(fā)人員之間不需要協(xié)調(diào)，一個插件出現(xiàn)故障不會影響其他插件

25、的運(yùn)行。XML技術(shù)將被組態(tài)軟件廠商善加利用，來改變現(xiàn)有的體系結(jié)構(gòu)，它的推廣也將改變現(xiàn)有組態(tài)軟件的某些使用模式，滿足更為靈活的應(yīng)用需求。運(yùn)行時組態(tài)是組態(tài)軟件新近提出的新的概念。</p><p>　　運(yùn)行時組態(tài)是在運(yùn)行環(huán)境下對已有工程進(jìn)行修改，添加新的功能。它不同于在線組態(tài)，在線組態(tài)是在工程運(yùn)行的同時，進(jìn)入組態(tài)環(huán)境，在組態(tài)環(huán)境中對工程進(jìn)行修改。而運(yùn)行時組態(tài)是在運(yùn)行環(huán)境中直接修改工程。行業(yè)程師可以在組態(tài)環(huán)境下構(gòu)建其應(yīng)用

26、領(lǐng)域所裔模件，然后讓專業(yè)技術(shù)人員運(yùn)用自己熟知的構(gòu)件在運(yùn)行時搭建自己的應(yīng)用。這樣就使組態(tài)軟件形成三級應(yīng)用模式軟件工程師—行業(yè)工程師—專業(yè)技術(shù)人員。軟件工程師注重的是給行業(yè)工程師提供靈活的手段，行業(yè)工程師構(gòu)件行業(yè)模件，專業(yè)技術(shù)人員構(gòu)件最終的應(yīng)用。運(yùn)行時組態(tài)改變了已往必須進(jìn)入復(fù)雜的組態(tài)環(huán)境修改工程應(yīng)用的歷史，給組態(tài)軟件帶來了新的活力，并預(yù)示著組態(tài)軟件新的發(fā)展方向。</p><p>　　1.3典型組態(tài)軟件簡介</p

27、><p>　　隨著工業(yè)控制的應(yīng)用的深入MIS(管理信息系統(tǒng)，Management Information System)和CIMS(計算機(jī)集成制造系統(tǒng)，Computer Integrated Manufacturing System)的大量應(yīng)用，要求工業(yè)現(xiàn)場為企業(yè)的生產(chǎn)、經(jīng)營、決策提供更詳細(xì)和深入的數(shù)據(jù)，以便優(yōu)化企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營中的各個環(huán)節(jié)。19年以后，組態(tài)軟件在國內(nèi)的應(yīng)用逐漸得到了普及。下面是幾種組態(tài)軟件的介紹：<

28、;/p><p>　?、買nTouch:Wonderware的InTouch軟件是最早進(jìn)入我國的組態(tài)軟件。在80年代末、90年代初，基于Windows3.1的InTouch軟件曾讓我們耳目一新，并且InTouch提供了豐富的圖庫。但是，早期的InTouch軟件采用DDE方式與驅(qū)動程序通信，性能較差，InTouch7.0版己經(jīng)完全基于32位的Windows平臺，并且提供了OPC支持?！?lt;/p><p&

29、gt;　?、贔ix:Intellution公司以Fix組態(tài)軟件起家，1995年被愛默生收購，現(xiàn)在是愛默生集團(tuán)的全資子公司，F(xiàn)ix6.x軟件提供工控人員熟悉的概念和操作界面，并提供完備的驅(qū)動程序。Intellution新的產(chǎn)品系列為iFIX，在iFIX中，Intellution提供了強(qiáng)大的組態(tài)功能，但新版本與以往的6.x版本并不完全兼容。原有的Script語言改為VBA(Visual Basic For Application)，并且在內(nèi)

30、部集成了微軟的VBA開發(fā)環(huán)境。在iFix中，Intellution的產(chǎn)品與Microsoft的操作系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了緊密的集成。</p><p>　?、踂inCC:Simens的WinCC也是一套完備的組態(tài)開發(fā)環(huán)境，Simens提供類C語言的腳本，包括一個調(diào)試環(huán)境。WinCC內(nèi)嵌OPC支持，并可對分布式系統(tǒng)進(jìn)行組態(tài)。但WinCC的結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，較難以掌握WinCC的應(yīng)用。</p><p>　　

31、④組態(tài)王組態(tài)王是國內(nèi)第一家較有影響的組態(tài)軟件開發(fā)公司。組態(tài)王提供了資源管理器式的操作主界面，并且提供了以漢字作為關(guān)鍵字的腳本語言支持。組態(tài)王也提供多種硬件驅(qū)動程序。</p><p>　?、軫orceControl(力控):北京三維力控公司的ForceControl（力控）也是國內(nèi)較早就已經(jīng)出現(xiàn)的組態(tài)軟件之一。力控組態(tài)軟件是在自動控制系統(tǒng)監(jiān)控層一級的軟件平臺，它能同時和國內(nèi)外各種工業(yè)控制廠家的設(shè)備進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通訊，它可

32、以與高可靠的工控計算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)結(jié)合，便可以達(dá)到集中管理和監(jiān)控的目的，同時還可以方便的向控制層和管理層提供軟、硬件的全部接口，來實(shí)現(xiàn)“第三方”的軟、硬件系統(tǒng)來進(jìn)行集成。其他常見的組態(tài)軟件還有GE的Cimplicity，Rockwell的Rsview，Ni的oLokout，Pcsoft的Wizcon以及國內(nèi)一些組態(tài)軟件通態(tài)軟件公司的Mcgs，也都各有特色。</p><p>　　1.4 組態(tài)軟件國內(nèi)外現(xiàn)狀</p

33、><p>　　目前中國市場上的組態(tài)軟件產(chǎn)品按廠商可大致劃分為三類，即國外專業(yè)軟件廠商提供的產(chǎn)品，國外硬件或系統(tǒng)廠商提供的產(chǎn)品，以及國內(nèi)自行開發(fā)的國產(chǎn)化產(chǎn)品。從近幾年的調(diào)查結(jié)果來看，國內(nèi)組態(tài)軟件市場大部分份額仍被國外幾家組態(tài)軟件占據(jù)。（1）  美國Wonderware公司的InTouch InTouch堪稱組態(tài)軟件的“鼻祖”，率先推出的16位Windows環(huán)境下的組態(tài)軟件，在國際上曾得到較

34、高的市場占有率。InTouch軟件的圖形功能比較豐富，使用較方便，但控制功能較弱。其I/O硬件驅(qū)動豐富，但只是使用DDE連接方式，實(shí)時性較差而且驅(qū)動程序需單獨(dú)購買。它的5.6版（16位）很穩(wěn)定，在中國市場也普遍受到好評。7.0版（32位）在網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)管理方面有所加強(qiáng)，并實(shí)現(xiàn)了實(shí)時關(guān)系數(shù)據(jù)庫，但其實(shí)只是在SQL Server上增加了數(shù)據(jù)傳輸插件。在32位Windows環(huán)境下，InTouch已受到其他產(chǎn)品的猛烈沖擊。（2）美國I

35、ntellution公司的FIX FIX產(chǎn)品系列較全，包括DOS版、16位Windows版、32位Windows版、OS/2版和其他一些版本，功能較InTouch強(qiáng)，但實(shí)時性仍欠缺，總體技術(shù)一般</p><p>　　（4） 澳大利亞CIT公司的Citect Citect是組態(tài)軟件中的后起之秀，在世界范圍內(nèi)擴(kuò)展得很快。Citect產(chǎn)品包括16位和32位Windows版，它的計算機(jī)味道很

36、濃，與其他軟件有很多不同的地方，界面部分很漂亮，很吸引人，但使用的方便性和圖形功能不及InTouch，且版本升級較慢，一直沒有很大的體系改變。其控制算法比較好，I/O硬件驅(qū)動相對比較少，但大部分驅(qū)動程序可隨軟件包提供給用戶。 中國市場常見的其他國外專業(yè)軟件公司的組態(tài)軟件產(chǎn)品還有原美國Heuristics公司的ONSOPEC，原美國Intec Control公司的PARAGON，美國Iconics公司的Genesis，以

37、色列PC SOFT公司的WIZCON以及美國U.S.Data公司的Factory Link等。然而這些產(chǎn)品由于種種原因，目前所占有的市場份額相對都比較小。近年來一些國外著名硬件或系統(tǒng)廠商推出了日趨成熟的組態(tài)軟件產(chǎn)品，如美國GE公司的Cimplicity，美國AB公司（Rockwell自動化）的RSView。這些組態(tài)軟件一改過去僅為其本身硬件配套的OEM形式，通過大力加強(qiáng)對其他硬件產(chǎn)品的驅(qū)動支持和軟</p>

38、<p>　　國產(chǎn)化的組態(tài)軟件產(chǎn)品也正在成為市場上的一支生力軍，近年來已有一定影響力的產(chǎn)品有組態(tài)王、SYNALL、MCGS、天工、ControlX、虎翼、力控等。國內(nèi)有不少單位，如一些高校、研究所、公司，甚至一些個人正在積極地搞組態(tài)軟件產(chǎn)品的開發(fā)。國產(chǎn)化的組態(tài)軟件具有較強(qiáng)的價格競爭優(yōu)勢，但總的來講，由于資金來源缺乏，軟件工程的組織薄弱，因此軟件商品化的程度還比較差。目前國產(chǎn)化組態(tài)軟件主要應(yīng)用于一些小型的、非重要性的項(xiàng)目中。下

39、面列舉并介紹一些有代表性的國內(nèi)組態(tài)軟件。（1） 北京亞控公司的組態(tài)王 組態(tài)王是國內(nèi)較早出現(xiàn)的組態(tài)軟件產(chǎn)品之一。早期的組態(tài)王仿照InTouch，只是個人機(jī)接口，到了5.1版本，在數(shù)據(jù)管理和開放性方面有了一些改進(jìn)。但體系結(jié)構(gòu)卻沒有實(shí)質(zhì)性地突破。沒有擺脫早期形成的不合理的程序構(gòu)架。其網(wǎng)絡(luò)功能較為薄弱，支持不了真正意義上的分布式系統(tǒng)。6系列版本的結(jié)構(gòu)從廣告宣傳上看應(yīng)該很不錯。（2） 北京昆侖通態(tài)公司MCGS&#

40、160;其思想比較獨(dú)特，屬于很另類的產(chǎn)品，有很多特殊的概念和使用方式。（3）SYNALL是獨(dú)特的產(chǎn)品，但使用起來有點(diǎn)別扭，網(wǎng)絡(luò)方面有獨(dú)到之處，但效率和穩(wěn)定性還有待提高。（4）哈爾濱華</p><p>　　二、基本工藝介紹與流程</p><p>　　溫度約150℃，壓力1.5MPa的中壓蒸汽與水水換熱器出口的溫水在汽水換熱器中換熱，蒸汽凝結(jié)為高溫水再進(jìn)入水水換熱器與熱水管網(wǎng)的回水及新(補(bǔ)

41、)水換熱，被加熱的熱水送往小區(qū)的熱水管網(wǎng)，蒸汽最后變成冷凝水送回鍋爐系統(tǒng)。設(shè)熱水目標(biāo)溫度為45（夏季）~50（冬季）℃，回水溫度約35℃(用水高峰少量回水)，熱水入口壓力由變頻定壓裝置(變頻控制器+變頻泵)控制為0.3MPa，最大補(bǔ)水流量設(shè)計為100噸/小時。</p><p><b>　　2.1方框圖</b></p><p><b>　　2.2調(diào)節(jié)規(guī)律<

42、;/b></p><p>　　不同類型的控制器，其結(jié)構(gòu)、原理各不相同，但是基本控制規(guī)律只有三個：比例(P)控制、積分(I)控制和微分(D)控制。這幾種控制規(guī)律可以單獨(dú)使用，但是更多場合是組合使用。如比例(P)控制、比例-積分(PI)控制、比例-積分-微分(PID)控制等。</p><p>　　比例(P)控制 單純的比例控制適用于擾動不大，滯后較小，負(fù)荷變化小，要求不高。 比例積分(P

43、I)控制 比例積分控制器是目前應(yīng)用最為廣泛的一種控制器，多用于工業(yè)生產(chǎn)中液位、壓力、流量等控制系統(tǒng)。由于引入積分作用能消除余差，彌補(bǔ)了純比例控制的缺陷，獲得較好的控制質(zhì)量。但是積分作用的引入，會使系統(tǒng)穩(wěn)定性變差。對于有較大慣性滯后的控制系統(tǒng)，要盡量避免使用。 比例微分(PD)控制 比例和微分作用結(jié)合，比單純的比例作用更快。尤其是對容量滯后大的 對象，可以減小動偏差的幅度，節(jié)省控制時間，顯著改善控制質(zhì)量。 比例積分微分(PID)控制 ，

44、最為理想的控制當(dāng)屬比例-積分-微分控制規(guī)律。它集三者之長：既有比例作用的及時迅速，又有積分作用的消除余差能力，還有微分作用的超前控制功能。</p><p>　　所以控制規(guī)律為比例-積分-微分（PID）控制規(guī)律。</p><p><b>　　三.實(shí)驗(yàn)設(shè)計過程</b></p><p><b>　　1，創(chuàng)建應(yīng)用程序；</b>&l

45、t;/p><p>　　打開工程管理器，新增應(yīng)用“郭新興”，進(jìn)入開發(fā)系統(tǒng)。</p><p><b>　　2，創(chuàng)建窗口；</b></p><p>　　創(chuàng)建“工藝畫面”，“趨勢畫面”，“報警畫面”（如下圖1，2，3所示），在工藝畫面中設(shè)計工藝流程圖，再設(shè)計其他兩個畫面。</p><p><b>　　圖1</b>

46、;</p><p><b>　　圖2</b></p><p><b>　　圖3</b></p><p>　　3，建立實(shí)時數(shù)據(jù)庫;</p><p>　　在數(shù)據(jù)庫組態(tài)中創(chuàng)建點(diǎn)“l(fā)c1”，在控制策略生成器中創(chuàng)建策略。</p><p><b>　　策略生成圖</b&g

47、t;</p><p><b>　　4，建立動畫連接。</b></p><p>　　5，進(jìn)入運(yùn)行，全部編譯，更改設(shè)定值，看運(yùn)行結(jié)果。</p><p>　　四．控制規(guī)律，參數(shù)整定方法</p><p>　　1、控制規(guī)律：比例積分微分調(diào)節(jié)（PID調(diào)節(jié)）</p><p>　　比例調(diào)節(jié)器對控制作用和擾動作用的

48、響應(yīng)都很迅速，調(diào)節(jié)整定簡便，但是存在靜態(tài)誤差；積分調(diào)節(jié)可以消除靜差，但是它的動態(tài)誤差最大，而且調(diào)節(jié)時間也最長；微分調(diào)節(jié)可以調(diào)節(jié)系統(tǒng)的穩(wěn)定度，使系統(tǒng)比例系數(shù)增大而加快調(diào)節(jié)過程，減小動態(tài)偏差。這個實(shí)驗(yàn)是對壓力的調(diào)節(jié)，采用比例積分微分控制，可以達(dá)到更高的調(diào)節(jié)質(zhì)量，減小對象遲滯，使反應(yīng)速度加快，而且系統(tǒng)穩(wěn)定。</p><p>　　2、參數(shù)整定方法：臨界比例度法</p><p><b>　

49、　參數(shù)整定步驟： </b></p><p>　　讓調(diào)節(jié)器參數(shù)積分系數(shù)S0=0，實(shí)際微分系數(shù)k=0，控制系統(tǒng)投入閉環(huán)運(yùn)行，由小到大改變比例系數(shù)S1，讓擾動信號作階躍變化，觀察控制過程，直到獲得滿意的控制過程為止。 （2）取比例系數(shù)S1為當(dāng)前的值乘以0.83，由小到大增加積分系數(shù)S0，同樣讓擾動信號作階躍變化，直至求得滿意的控制過程。 （3）積分系數(shù)S0保持不變，改變比例

50、系數(shù)S1，觀察控制過程有無改善，如有改善則繼續(xù)調(diào)整，直到滿意為止。否則，將原比例系數(shù)S1增大一些，再調(diào)整積分系數(shù)S0，力求改善控制過程。如此反復(fù)試湊，直到找到滿意的比例系數(shù)S1和積分系數(shù)S0為止。 （4） 引入適當(dāng)?shù)膶?shí)際微分系數(shù)k和實(shí)際微分時間Td，此時可適當(dāng)增大比例系數(shù)S1和積分系數(shù)S0。和前述步驟相同，微分時間的整定也需反復(fù)調(diào)整，直到控制過程滿意為止。 </p><p>　　整

51、定后的P=1.5 T=1.0 Ti=8.0</p><p><b>　　3、儀表選型</b></p><p>　　電纜浮球液位開關(guān) DT-CFS 大唐興業(yè)自主產(chǎn)品</p><p>　　簡要說明：DT-CFS電纜浮球液位開關(guān)主要由重錘、浮體、浮體內(nèi)微動開關(guān)及三芯電纜組成。結(jié)構(gòu)堅固，性能穩(wěn)定可靠（不因液體的波動而引起誤動作），無毒、耐腐蝕，安裝

52、方便，價格低廉。結(jié)構(gòu)堅固，性能穩(wěn)定可靠（不因液體的波動而引起誤動作），無毒、耐腐蝕，安裝方便，價格低廉；主要由重錘、浮體、浮體內(nèi)微動開關(guān)及三芯電纜組成；可與各種液泵配套，廣泛應(yīng)用于水廠、樓宇自控系統(tǒng)等給排水及腐蝕性液體的液位自動控制。</p><p><b>　　技術(shù)參數(shù)</b></p><p>　　額定電流、電壓：15A、220VAC  

53、0;               </p><p>　　工作溫度：-10℃～+80℃浮球材質(zhì)： PP電纜材質(zhì)：氯丁橡膠；</p><p>　　控制范圍：≥0.2m</p><p>　　工作壽命：≥10萬次

54、</p><p>　　引線長度：3m、5m、10m（其它長度可訂制）</p><p><b>　　安裝注意事項(xiàng)</b></p><p>　　1.浮球動作長度(重錘到浮球的距離)必須小于桶槽壁與電纜的距離，以免浮球碰到桶壁而不能正常浮起；</p><p>　　2.浮球應(yīng)遠(yuǎn)離抽水機(jī)入口以免浮球被抽水機(jī)吸入；</p>

55、;<p>　　3.浮球應(yīng)遠(yuǎn)離入水口以免被水沖擊造成誤動作；</p><p>　　4.控制線路負(fù)載不能超負(fù)載使用(小于接點(diǎn)容量使用)；</p><p><b>　　五．基本工藝流程</b></p><p><b>　　工藝畫面：</b></p><p><b>　　趨勢畫面：&

56、lt;/b></p><p><b>　　報警畫面：</b></p><p><b>　　六.心得體會</b></p><p>　　通過這次課程設(shè)計綜合運(yùn)用所學(xué)知識,發(fā)現(xiàn),提出,分析和解決實(shí)際問題,鍛煉實(shí)踐能力的重要環(huán)節(jié),是對實(shí)際工作能力的具體訓(xùn)練和考察過程.隨著科學(xué)技術(shù)發(fā)展的日新日異，自動化控制已經(jīng)成為當(dāng)今較為前活

57、躍的領(lǐng)域， 在生活中可以說得是無處不在。因此在我們學(xué)習(xí)書面知識的同時，我們更應(yīng)該加強(qiáng)實(shí)際中的知識的應(yīng)用。</p><p>　　回顧起此次自動化課程設(shè)計，至今我仍感慨頗多，從理論到實(shí)踐，學(xué)到了很多很多的書本中不曾有的東西，同時不僅可以鞏固了以前所學(xué)過的理論知識，而且學(xué)到了很多在書本上所沒有學(xué)到過的知識。</p><p>　　通過這次課程設(shè)計使我懂得了理論與實(shí)際相結(jié)合是很重要的，只有理論知識是

58、遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，只有把所學(xué)的理論知識與實(shí)踐相結(jié)合起來，從理論中得出結(jié)論，才能真正明白上課所學(xué)知識的具體運(yùn)用方法和重要性，從而提高自己的實(shí)際動手能力和獨(dú)立思考的能力。在設(shè)計的過程中遇到問題，可以說得是困難重重，這雖然不是第一次做自動化的課程設(shè)計，但依然會遇到過各種各樣的問題，同時在設(shè)計的過程中發(fā)現(xiàn)了自己的不足之處，對以前所學(xué)過的知識理解得不夠深刻，掌握得不夠牢固，但是通過努力，克服一個一個困難，最終得到了自己想要的成果。</p>

59、<p>　　通過這次自控系統(tǒng)關(guān)于小區(qū)生活熱水供應(yīng)系統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計——壓力控制的課程設(shè)計，還對自控的軟件組態(tài)軟件的使用進(jìn)行了進(jìn)一步的學(xué)習(xí)，初步掌握了對自控系統(tǒng)控制中軟件的使用，在此，還要感謝我的同學(xué)和老師的幫助！</p><p><b>　　七.參考資料</b></p><p>　　1.自動化儀表與過程控制（第五版） 施仁 劉文江 著</p&g