壓力控制變頻水箱過控課程設(shè)計

1、<p><b>　　《過程控制系統(tǒng)》</b></p><p><b>　　課程設(shè)計報告</b></p><p>　　設(shè)計題目 壓力控制變頻水泵實訓(xùn)系統(tǒng) </p><p>　　指導(dǎo)老師 </p><p>　　設(shè)計者

2、 </p><p>　　專業(yè)班級 </p><p>　　學(xué) 號 </p><p>　　設(shè)計日期 </p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　第一章 過程控制系統(tǒng)

3、課程設(shè)計的目的意義3</p><p>　　1.1 設(shè)計目的3</p><p>　　1.2課程在教學(xué)計劃中的地位和作用4</p><p>　　第二章 壓力控制氣箱實驗設(shè)計與調(diào)試（實驗部分）5</p><p>　　2.1壓力控制系統(tǒng)裝置組成和原理5</p><p>　　2.2壓力控制系統(tǒng)裝置的選型6</

4、p><p>　　2.3控制系統(tǒng)的控制要求7</p><p>　　2.4控制系統(tǒng)的實驗調(diào)試8</p><p>　　第三章 基于組態(tài)軟件下的壓力控制變頻水泵實訓(xùn)系統(tǒng)（仿真部分）12</p><p>　　3.1 MCGS組態(tài)軟件的系統(tǒng)構(gòu)成12</p><p>　　3.2組態(tài)環(huán)境下壓力控制系統(tǒng)的設(shè)計14</p>

5、;<p>　　第四章 收獲、體會21</p><p><b>　　附錄：22</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)25</b></p><p>　　第一章 過程控制系統(tǒng)課程設(shè)計的目的意義</p><p><b>　　1.1 設(shè)計目的</b><

6、;/p><p>　　經(jīng)過一個學(xué)期的過程控制系統(tǒng)的理論知識學(xué)習(xí)，為了將理論與實踐相結(jié)合更加緊密，將所學(xué)知識更加深入化，學(xué)校開設(shè)了本次過程控制儀表的課程設(shè)計，本課程設(shè)計是為《過程控制系統(tǒng)》課程而開設(shè)的綜合實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，是對《現(xiàn)代檢測技術(shù)》、《自動控制理論》、《過程控制儀表》、《計算機控制技術(shù)》等前期課堂學(xué)習(xí)內(nèi)容的綜合應(yīng)用。其目的在于培養(yǎng)學(xué)生綜合運用理論知識來分析和解決實際問題的能力，使學(xué)生通過自己動手對一個過程控制對象進

7、行設(shè)計與選型，促進學(xué)生對過控系統(tǒng)的理論與設(shè)計的進一步認(rèn)識。通過課程設(shè)計，使學(xué)生對前續(xù)課程所學(xué)過的專業(yè)基礎(chǔ)知識與專業(yè)知識進行綜合運用和實踐。掌握過程控制系統(tǒng)的設(shè)計方法，熟悉各種儀表的選型，學(xué)會對控制系統(tǒng)進行參數(shù)整定以及控制規(guī)律選擇的方法。</p><p>　　本課程設(shè)計主要是通過對實驗室中現(xiàn)有的設(shè)備進行了解和分析，掌握實驗裝置的工作原理與設(shè)計、調(diào)試方法。闡述系統(tǒng)的工作原理、控制算法、儀表選型和軟、硬件設(shè)計方法。進一

8、步加強對課堂理論知識的理解與綜合應(yīng)用能力，進而提高學(xué)生解決實際工程問題的能力?；疽笕缦? </p><p>　　1）掌握實驗裝置的工作原理與設(shè)計、調(diào)試方法；</p><p>　　2）熟悉過程參數(shù)的測量方法； </p><p>　　3）選擇合適的測控儀表；</p><p>　　4）根據(jù)實驗要求和控制理論的分析方法，合理地設(shè)計過程控制系統(tǒng)，

9、并進行硬件選型與設(shè)計；</p><p>　　5）選擇合適的控制算法，通過調(diào)節(jié)儀表的特性參數(shù)（主要是PID參數(shù)），使系統(tǒng)運行在最佳狀態(tài)。</p><p>　　6）掌握MCGS工程組態(tài)軟件的使用方法，為上位機編制監(jiān)控軟件，繪制系統(tǒng)工藝流程圖和結(jié)構(gòu)組成圖。</p><p>　　1.2課程在教學(xué)計劃中的地位和作用</p><p>　　課程設(shè)計是培養(yǎng)學(xué)

10、生獨立思考、開拓創(chuàng)新及分析綜合性問題的能力的重要途徑。本課程設(shè)計主要是通過對典型工業(yè)生產(chǎn)過程中常見的典型工藝參數(shù)的測量方法、信號處理技術(shù)和控制系統(tǒng)的設(shè)計，掌握測控對象參數(shù)檢測方法、變送器的功能、測控通道技術(shù)、執(zhí)行器和調(diào)節(jié)閥的功能、過程控制系統(tǒng)的PID控制參數(shù)整定方法，進一步加強對課堂理論知識的理解與綜合應(yīng)用能力，進而提高學(xué)生解決實際工程問題的能力。</p><p>　　它是一門培養(yǎng)學(xué)生具有一定的過程控制系統(tǒng)設(shè)計能

11、力的主要專業(yè)課之一，工程性、實用性很強，除了在教學(xué)內(nèi)容中充分反映這一特點外，十分需要實驗內(nèi)容的配合。因此，實驗課是該課程中重要的教學(xué)環(huán)節(jié)，通過實驗，使學(xué)生加深課堂教學(xué)內(nèi)容的理解，了解集散控制系統(tǒng)基本操作，初步掌握集散控制系統(tǒng)的組態(tài)操作、監(jiān)視設(shè)計，培養(yǎng)學(xué)生進行集散控制系統(tǒng)工程設(shè)計的初步能力。</p><p>　　課堂教學(xué)的目的是為了把知識傳授給學(xué)生，而課程設(shè)計則是學(xué)生利用已掌握的知識解決實際問題，同時也把學(xué)生對知識

12、的掌握程度反饋給老師，二者密不可分。過程控制儀表課程設(shè)計是本學(xué)期教學(xué)內(nèi)容的重點，是不可缺少的重要環(huán)節(jié)。這是在我們之前所做過的實驗基礎(chǔ)上進行的一次綜合性實驗。本次課程設(shè)計的目的主要是培養(yǎng)我們設(shè)計控制整個系統(tǒng)的能力。是對幾門課程所學(xué)知識的綜合應(yīng)用，主要包括過程控制系統(tǒng)、自動控制原理、微型計算機控制技術(shù)及現(xiàn)代檢測技術(shù)。同時由于本次實驗任務(wù)比較重，需要每組成員之間進行分析、討論，分工合作，通過幾位同學(xué)共同努力完成一項任務(wù)，培養(yǎng)了我們團隊合作的精

13、神。</p><p>　　第二章 壓力控制氣箱實驗設(shè)計與調(diào)試（實驗部分）</p><p>　　2.1壓力控制系統(tǒng)裝置組成和原理</p><p>　　壓力控制系統(tǒng)由下列4部分組成：①被控對象—密閉的壓力容器，②電動閥，③壓力變送器和④PID智能調(diào)節(jié)器等。它們連接成控制系統(tǒng)的方框圖如圖2.1所示。</p><p>　　圖2.1壓力控制系統(tǒng)原理方

14、框圖</p><p>　　圖2.1中被控對象是三個互相串聯(lián)的不同大小的密閉壓力容器，被調(diào)參數(shù)是密閉壓力容器的壓力，調(diào)節(jié)參數(shù)是流入密閉壓力容器的氣流量Q，密閉壓力容器壓力由壓力變送器檢測得到壓力反饋信號PTf，它和壓力設(shè)定信號PTs進行比較，得到偏差信號PTi，調(diào)節(jié)器對輸入偏差PTi進行PID運算，輸出變化量y控制信號，控制電動調(diào)節(jié)閥門的閥位，改變調(diào)節(jié)參數(shù)Q，使被調(diào)參數(shù)PT保持在設(shè)定值。 </p>

15、<p>　　該裝置由三個互相串聯(lián)的不同大小的密閉壓力容器和針型閥、壓力及流量等檢測變送儀表組成，配套的儀表屏上安裝了控制、顯示等儀表,并配有帶連接信號插座孔的工藝模擬流程圖。工藝過程模擬流程圖如圖所示 。壓縮空氣分兩路進入壓力容器。支路１為控制通道，壓縮空氣經(jīng)減壓調(diào)整為200KPa，通過調(diào)節(jié)閥的流量可由玻璃轉(zhuǎn)子流量計指示，經(jīng)１號氣罐和針閥Ｒ1（可調(diào)氣阻）、 2號氣罐和針閥Ｒ2、 3號氣罐和針閥R3最后排放入大氣。支路2為擾動通

16、道，壓縮空氣經(jīng)減壓調(diào)整為60KPa，通過調(diào)節(jié)閥的流量也可由玻璃轉(zhuǎn)子流量計指示，進入1號氣罐、 2號氣罐或3號氣罐的通路由截止閥F1、F2及F3控制，相當(dāng)于擾動的加入位置可以選擇。</p><p>　　圖2.2帶連接信號插座孔的壓力裝置工藝模擬流程圖</p><p>　　本裝置有三個檢測變量（1號氣罐、2號氣罐、3號氣罐罐內(nèi)壓力）， 可從中選擇一至二個為被控變量。有兩個可控制的變量（兩個經(jīng)調(diào)

17、節(jié)閥的壓縮空氣流量），一般，支路１流量作為操作變量通路，支路２則為擾動輸入通路。 在確定被控變量、操作變量、主要擾動和控制方案后， 只要在模擬控制流程圖上的插座孔進行不同的連接，就能方便、迅速地組成不同的控制回路。如圖２.２所示的簡單內(nèi)給定閉環(huán)1號氣罐壓力控制回路的接線方式如下：首先把1號氣罐壓力PT1的電流信號串入無紙記錄儀的1號通道R1，再串入到1號調(diào)節(jié)器的輸入端PV，如：PT1(+)接R1(+)，R1（-）接C1(PV+)，C1(

18、PV-)接PT1(-)，再把調(diào)節(jié)器的輸出電流信號接到支路1電動調(diào)節(jié)閥上，如：C1(O+)接VL1（+）， VL1（-）接C1(O-)連接即可完成。用同樣的方法可構(gòu)成串級控制回路等復(fù)雜控制回路</p><p>　　2.2壓力控制系統(tǒng)裝置的選型</p><p>　　控制器（調(diào)節(jié)器）。該裝置配有三個單回路調(diào)節(jié)器C1、C2和C3，控制輸出信號為4~20mA。</p><p>

19、;　　記錄儀為無紙3通道記錄儀R，輸入信號4~20mA。</p><p>　　壓力變送器：壓力變送器為LSYB，1號~3號輸入量程均為0~80KPa，變送輸出為4~20mA。</p><p>　　電子式電動調(diào)節(jié)閥：電子小流量調(diào)節(jié)閥，電動調(diào)節(jié)閥輸入4~20 mA電流信號，對應(yīng)閥門輸出開度0~100%。</p><p>　　流量計：流量計是一種為LGJ-6型的玻璃浮子流

20、量計，輸入流量為0~3m3/h，無信號變送輸出，只有浮子指示。</p><p>　　兩路電壓/電流轉(zhuǎn)換器。其中V1為第1路電壓輸入信號端，I1 為第1路電流輸出信號端，V2為第2路電壓輸入信號端，I2 為第2路電流輸出信號端，O上孔（＋插孔）接電壓/電流轉(zhuǎn)換器來的正信號，下孔（－插孔）接電壓/電流轉(zhuǎn)換器來的負(fù)信號。</p><p>　　2.3控制系統(tǒng)的控制要求</p><

21、;p>　　1.對不同的控制對象特性進行測試，然后設(shè)計相應(yīng)的壓力、流量、液位及溫度控制系統(tǒng)方案，并根據(jù)不同的控制算法對控制器參數(shù)進行整定，保證控制系統(tǒng)能正常運行，來了擾動信號，在100秒內(nèi)能消除擾動，使系統(tǒng)最終穩(wěn)定在給定控制目標(biāo)值，要求控制誤差精度在1%以內(nèi)。</p><p>　　(1)理解PID控制算法及P、I、D各參數(shù)的含義及作用；</p><p>　　(2)用工程的方法（看曲線，

22、調(diào)參數(shù)）整定調(diào)節(jié)器控制規(guī)律及PID參數(shù)，并觀察PID參數(shù)對系統(tǒng)動態(tài)、靜態(tài)性能的影響。</p><p>　　(3)測取流量過程控制系統(tǒng)的動態(tài)、靜態(tài)特性；</p><p>　　具體要求：在100秒內(nèi)能消除擾動，使系統(tǒng)最終穩(wěn)定在給定控制目標(biāo)值，要求控制誤差精度在1%以內(nèi)。</p><p>　　2.PID參數(shù)整定原則和算法</p><p>　　(1)

23、PID調(diào)試方法一般原則: 在輸出不振蕩時，增大比例增益P。 在輸出不振蕩時，減小積分時間常數(shù)Ti。 在輸出不振蕩時，增大微分時間常數(shù)Td。</p><p>　　(2)PID控制器參數(shù)的工程整定,各種調(diào)節(jié)系統(tǒng)中P.I.D參數(shù)經(jīng)驗數(shù)據(jù)以下可參照：壓力P: P=30~80%,T=24~180s</p><p>　?。?） PID控制器由比例單元（P）、積分單元（I）和微分單元（D）組成

24、。其輸入e(t)與輸出u(t)的關(guān)系為：</p><p><b>　　式中 </b></p><p>　　因此它的傳遞函數(shù)為：</p><p>　　其中Kp為比例系數(shù)；TI為積分時間常數(shù)；TD為微分時間常數(shù) </p><p>　　2.4控制系統(tǒng)的實驗調(diào)試</p><p>　　1.壓力簡單閉環(huán)控制

25、系統(tǒng)</p><p>　　通常該裝置可選擇1號罐（2號或3號罐）壓力為被控變量，組成壓力簡單控制系統(tǒng)。如圖為1號罐壓力簡單控制系統(tǒng)的帶控制點工藝流程圖和方塊圖。</p><p>　　圖2.3號氣罐壓力簡單控制系統(tǒng)的帶控制點工藝流程圖</p><p>　　在上圖2.3的壓力控制系統(tǒng)中，被控變量是1號氣罐罐內(nèi)壓力，設(shè)定值為50%（40Kpa），操作變量為支路1壓縮空氣流

26、量，支路2則選作擾動輸入，擾動的加入位置F1、F2及F3，可以選擇控制截止閥開關(guān)。</p><p>　　圖2.4 1號氣罐壓力簡單控制系統(tǒng)方塊圖</p><p><b>　　2.實驗數(shù)據(jù)及分析</b></p><p><b>　?、僦灰氡壤刂破?lt;/b></p><p>　　圖2.5 只引入比例

27、環(huán)節(jié)的響應(yīng)曲線(P=100)</p><p>　　圖2.6 只引入比例環(huán)節(jié)的響應(yīng)曲線（P=50）</p><p>　　由上兩圖可知，比例帶由大變小，比例系數(shù)由小變大時，系統(tǒng)靜差減小。但是單純的引入比例控制器，盡管靜差在減小，仍不能符合實驗的要求，并且比例系數(shù)增大的同時，誤差減小但并不能消除穩(wěn)態(tài)誤差，而且過大的比例系數(shù)會帶來振蕩，故根據(jù)實驗曲線P調(diào)節(jié)到50。</p><p

28、>　　②引入比例積分控制器</p><p>　　圖2.7引入比例積分環(huán)節(jié)的響應(yīng)曲線</p><p>　　引入適當(dāng)?shù)姆e分環(huán)節(jié)后，由上圖可明顯看出，靜態(tài)誤差基本已消除，這也是積分環(huán)節(jié)的最大作用。在單純比例環(huán)節(jié)的基礎(chǔ)上，又進一步的調(diào)節(jié)比例帶P值，在不影響響應(yīng)時間的基礎(chǔ)上，使得系統(tǒng)響應(yīng)曲線的振蕩減小。同時，為了使得調(diào)節(jié)時間能夠滿足實驗要求，經(jīng)過反復(fù)的調(diào)節(jié)，最后整定在P=42, I=15。（控

29、制周期T=1S）</p><p>　　圖2.8 引入比例積分微分環(huán)節(jié)的響應(yīng)曲線</p><p>　　由圖可知，引入微分環(huán)節(jié)后，曲線并沒有太多變化，反而在某些時候的擾動讓系統(tǒng)不穩(wěn)定起來，抗干擾能力減弱，故最后沒有引入微分環(huán)節(jié)。</p><p><b>　?。?）實驗小結(jié)</b></p><p>　　經(jīng)過調(diào)節(jié)，最終PID整定

30、為P=42,I=15,D=0</p><p><b>　　由圖2.8可知：</b></p><p>　　超調(diào)量=（53.8-48)\48*100%=12.1%; </p><p><b>　　調(diào)節(jié)時間為85s;</b></p><p>　　穩(wěn)態(tài)誤差=(48.4-48)\48*100%=0.83%.&

31、lt;/p><p>　　可以滿足出現(xiàn)擾動，能夠較好的完成在100秒內(nèi)能消除擾動，使系統(tǒng)最終穩(wěn)定在給定控制目標(biāo)值，制誤差精度在1%以內(nèi)。</p><p>　　本次實驗主要研究的是單回路控制系統(tǒng)，單回路控制系統(tǒng)給定量是某一固定的值，要求系統(tǒng)的輸出量穩(wěn)定到給定量，單回路系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)簡單，成本較低，性能比較好，調(diào)試方法簡單。所以被廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制領(lǐng)域。通過對單回路系統(tǒng)的分析和認(rèn)識，掌握了壓力控制的工作

32、原理、控制算法、儀表選型和軟、硬件設(shè)計方法。</p><p>　　基于組態(tài)軟件下的壓力控制變頻水泵實訓(xùn) 系統(tǒng)（仿真部分）</p><p>　　3.1 MCGS組態(tài)軟件的系統(tǒng)構(gòu)成</p><p>　　本次課程設(shè)計所用的組態(tài)軟件為MCGS，MCGS(Monitor and Control Generated System)是一套基于Windows平臺的，用于快速構(gòu)造和生

33、成上位機監(jiān)控系統(tǒng)的組態(tài)軟件系統(tǒng)，可運行于Microsoft Windows 95/98/Me/NT/2000等操作系統(tǒng)。</p><p>　　MCGS為用戶提供了解決實際工程問題的完整方案和開發(fā)平臺，能夠完成現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集、實時和歷史數(shù)據(jù)處理、報警和安全機制、流程控制、動畫顯示、趨勢曲線和報表輸出以及企業(yè)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)等功能。</p><p>　　使用MCGS，用戶無須具備計算機編程的知識，就可以

34、在短時間內(nèi)輕而易舉地完成一個運行穩(wěn)定，功能全面，維護量小并且具備專業(yè)水準(zhǔn)的計算機監(jiān)控系統(tǒng)的開發(fā)工作。</p><p>　　MCGS具有操作簡便、可視性好、可維護性強、高性能、高可靠性等突出特點，已成功應(yīng)用于石油化工、鋼鐵行業(yè)、電力系統(tǒng)、水處理、環(huán)境監(jiān)測、機械制造、交通運輸、能源原材料、農(nóng)業(yè)自動化、航空航天等領(lǐng)域，經(jīng)過各種現(xiàn)場的長期實際運行，系統(tǒng)穩(wěn)定可靠。</p><p>　?。?）MCGS

35、組態(tài)軟件整體構(gòu)成</p><p>　　MCGS 6.2軟件系統(tǒng)包括組態(tài)環(huán)境和運行環(huán)境兩個部分。組態(tài)環(huán)境相當(dāng)于一套完整的工具軟件，幫助用戶設(shè)計和構(gòu)造自己的應(yīng)用系統(tǒng)。運行環(huán)境則按照組態(tài)環(huán)境中構(gòu)造的組態(tài)工程，以用戶指定的方式運行，并進行各種處理，完成用戶組態(tài)設(shè)計的目標(biāo)和功能。</p><p><b>　　圖3.1</b></p><p>　　MCGS

36、組態(tài)軟件（以下簡稱MCGS）由“MCGS組態(tài)環(huán)境”和“MCGS運行環(huán)境”兩個系統(tǒng)組成。兩部分互相獨立，又緊密相關(guān)。</p><p>　　圖3.2組態(tài)軟件系統(tǒng)圖</p><p>　　MCGS組態(tài)環(huán)境是生成用戶應(yīng)用系統(tǒng)的工作環(huán)境，由可執(zhí)行程序McgsSet.exe支持，其存放于MCGS目錄的Program子目錄中。用戶在MCGS組態(tài)環(huán)境中完成動畫設(shè)計、設(shè)備連接、編寫控制流程、編制工程打印報表等

37、全部組態(tài)工作后，生成擴展名為.mcg的工程文件，又稱為組態(tài)結(jié)果數(shù)據(jù)庫，其與MCGS 運行環(huán)境一起，構(gòu)成了用戶應(yīng)用系統(tǒng)，統(tǒng)稱為“工程” 。</p><p>　　（2）MCGS組態(tài)軟件的軟件構(gòu)成</p><p>　　MCGS組態(tài)軟件所建立的工程由主控窗口、設(shè)備窗口、用戶窗口、實時數(shù)據(jù)庫和運行策略五部分構(gòu)成，每一部分分別進行組態(tài)操作，完成不同的工作，具有不同的特性。</p><

38、;p>　　圖3.3 工控軟件圖</p><p>　　3.2組態(tài)環(huán)境下壓力控制系統(tǒng)的設(shè)計</p><p><b>　　繪制工藝流程圖</b></p><p>　　利用MCGS組態(tài)軟件的動畫設(shè)計版塊，創(chuàng)建動畫顯示，如下圖3.4</p><p>　　圖3.4 壓力控制變頻水泵系統(tǒng)的工藝流程圖</p>&l

39、t;p>　?。?）壓力控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)變量</p><p>　　設(shè)置PID參數(shù)控制區(qū)域</p><p>　　根據(jù)壓力單回路控制系統(tǒng)的原理，運用MCGS組態(tài)軟件所提供的類似于C語言的腳本程序編寫語言實現(xiàn)PID控制算法。本系統(tǒng)采用PID位置控制算法，其控制算式如下：</p><p>　　上述算式中，為比例系數(shù)，為積分時間，為微分時間。</p><

40、p>　　單擊啟動按鈕系統(tǒng)開始工作，通過設(shè)置設(shè)定壓力值，根據(jù)PID的設(shè)置調(diào)節(jié)，實現(xiàn)給定輸出調(diào)節(jié)。同時，兩個水箱依次發(fā)生數(shù)值和圖像變化，顯示出要設(shè)置的給定值?？梢栽跀_動輸入中輸入擾動值，此時出現(xiàn)擾動信號，根據(jù)PID控制，可以在100S內(nèi)消除擾動，使系統(tǒng)再次達(dá)到穩(wěn)定。</p><p>　?。?）設(shè)置實時響應(yīng)曲線顯示部分</p><p><b>　　1——電磁閥控制</b&g

41、t;</p><p>　　分別設(shè)置紅色曲線代表控制輸出；天藍(lán)色曲線代表設(shè)定壓力，深藍(lán)色曲線代表實訓(xùn)水箱壓力。深藍(lán)色實時曲線量程為0——350KPa。</p><p><b>　　2——電磁球閥控制</b></p><p>　　分別設(shè)置紅色曲線代表控制輸出；天藍(lán)色曲線代表設(shè)定壓力，綠色曲線代表儲水箱壓力。綠色實時曲線量程為50——350KPa。&

42、lt;/p><p><b>　　3——比值控制</b></p><p>　　分別設(shè)置紅色曲線代表控制輸出；天藍(lán)色曲線代表設(shè)定壓力，綠色曲線代表儲水箱壓力。綠色實時曲線量程為50——350KPa，深藍(lán)色曲線代表實訓(xùn)水箱壓力，深藍(lán)色實時曲線量程為0——350KPa。比值為實訓(xùn)水箱的壓力與儲水箱的壓力之比，通過壓力比值，可以控制變頻水泵的頻率，達(dá)到控制水箱液位，最終達(dá)到壓力比值

43、的要求。</p><p>　　第四章 收獲、體會</p><p>　　本次課程設(shè)計我們做的實驗項目為壓力控制變頻水泵實訓(xùn)系統(tǒng)的調(diào)試和設(shè)計，在之前的課程實驗中我們做的就是三個氣體壓力箱控制，所以這次課程設(shè)計的前半段比較輕松的完成了PID的調(diào)試，只不過此次實驗是在計算機中控制PID參數(shù)。通過實驗，進一步熟悉里書本的理論知識，并且逐漸將理論與實踐相結(jié)合，掌握了具體的控制器等使用方法。此次課程設(shè)

44、計的要求是一個人做一臺設(shè)備，所以我選擇了今年的新設(shè)備——壓力控制變頻水泵實訓(xùn)系統(tǒng)。這不僅要求我從頭開始了解設(shè)備的原理和控制方法，而且還要求自己摸索mcgs動態(tài)仿真圖。我在自學(xué)的過程中，不僅把知識融會貫通，而且豐富了大腦，同時在查找資料的過程中也了解了許多課外知識，開拓了視野，認(rèn)識了將來電子的發(fā)展方向，使自己在專業(yè)知識方面和動手能力方面有了質(zhì)的飛躍。 在本次設(shè)計中，我們完成了具體的壓力控制變頻水泵實訓(xùn)系統(tǒng)的調(diào)試，達(dá)到了實驗預(yù)期的控制效果。

45、對相應(yīng)的控制器等元件有了個比較直觀的認(rèn)識，了解了壓力控制系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)、技術(shù)特點和構(gòu)成要素。同時在整個設(shè)計種從對象分析、方案設(shè)計、硬件選擇、安裝調(diào)試等方面全面鍛煉了我的工程設(shè)計能力。</p><p>　　通過本次課程設(shè)計，逐步了解并熟悉了MCGS組態(tài)軟件下的壓力控制系統(tǒng)的設(shè)計，培養(yǎng)解決工業(yè)控制、工業(yè)檢測等領(lǐng)域具體問題的初步能力。從對象分析、方案設(shè)計、硬件選擇、安裝調(diào)試等方面全面鍛煉了我的工程設(shè)計能力。基本技能得到

46、訓(xùn)練和提高，例如組成系統(tǒng)、編程、調(diào)試、 查閱資料、繪圖、編寫說明書等；理論聯(lián)系實際，提高動手能力和分析問題、解決問題的能力。提高了分析問題和解決問題的能力，能夠很好的將一個問題或系統(tǒng)從整體到部分再到整體的把握。</p><p>　　當(dāng)然也明白了自己在相關(guān)專業(yè)上知識的匱乏，已經(jīng)實際動手能力的欠缺，以后會再學(xué)習(xí)理論知識的同時，多多涉獵相關(guān)內(nèi)容，更多進行實踐操作，充實自己，完善自己。</p><p&

47、gt;<b>　　附錄：</b></p><p>　　if 擾動輸入>0 and FF1=1 then</p><p><b>　　擾動1=擾動輸入</b></p><p><b>　　擾動閥1=1</b></p><p><b>　　else</b>

48、;</p><p><b>　　擾動1=0</b></p><p><b>　　擾動閥1=0</b></p><p><b>　　endif</b></p><p>　　if 擾動輸入>0 and FF2=1 then</p><p><b&

49、gt;　　擾動2=擾動輸入</b></p><p><b>　　擾動閥2=1</b></p><p><b>　　else</b></p><p><b>　　擾動2=0</b></p><p><b>　　擾動閥2=0</b></p&g

50、t;<p><b>　　endif</b></p><p>　　if 擾動輸入>0 and FF3=1 then</p><p><b>　　擾動1=擾動輸入</b></p><p><b>　　擾動閥1=1</b></p><p><b>　　e

51、lse</b></p><p><b>　　擾動1=0</b></p><p><b>　　擾動閥1=0</b></p><p><b>　　endif</b></p><p>　　if 控制死區(qū)>0 then</p><p><

52、b>　　死區(qū)壓力=控制死區(qū)</b></p><p><b>　　else</b></p><p><b>　　死區(qū)壓力=0</b></p><p><b>　　endif</b></p><p>　　IF 控制位=0 THEN</p><p

53、><b>　　壓力曲線1=0</b></p><p><b>　　壓力曲線2=0</b></p><p><b>　　endif </b></p><p>　　if 控制位=1 and FF1=1 then</p><p><b>　　流量2=0</b&g

54、t;</p><p><b>　　偏差1=偏差</b></p><p>　　偏差=設(shè)定壓力1-(壓力1+擾動1)</p><p>　　if !abs(偏差)>死區(qū)壓力 then</p><p><b>　　P=KP*偏差</b></p><p><b>　　I

55、=I+KI*偏差</b></p><p>　　D=KD*(偏差-偏差1)</p><p><b>　　PID=P+I+D</b></p><p><b>　　else</b></p><p><b>　　PID=0</b></p><p>&

56、lt;b>　　endif</b></p><p><b>　　OUT=PID</b></p><p>　　調(diào)節(jié)閥1=OUT*1.5+25</p><p>　　調(diào)節(jié)閥=OUT*1.5+25</p><p>　　壓力1=壓力1+OUT</p><p>　　壓力曲線1=壓力1+擾動1&

57、lt;/p><p>　　壓力曲線2=壓力2+擾動2</p><p><b>　　Y1=壓力曲線1</b></p><p><b>　　Y2=壓力曲線2</b></p><p>　　控制輸出=OUT*1.5+25</p><p><b>　　endif</b>

58、</p><p>　　if 控制位=1 and FF2=1 then</p><p><b>　　流量1=0</b></p><p><b>　　壓力1=偏差</b></p><p>　　偏差=設(shè)定壓力1-(壓力2+擾動2)</p><p>　　if !abs(偏差)>

59、死區(qū)壓力 then</p><p><b>　　P=KP*偏差</b></p><p><b>　　I=I+KI*偏差</b></p><p>　　D=KD*(偏差-偏差1)</p><p><b>　　PID=P+I+D</b></p><p>&l

60、t;b>　　else</b></p><p><b>　　PID=0</b></p><p><b>　　endif</b></p><p><b>　　OUT=PID</b></p><p>　　調(diào)節(jié)閥2=OUT*1.5+25</p><

61、p>　　調(diào)節(jié)閥=OUT*1.5+25</p><p>　　壓力2=壓力2+OUT</p><p>　　壓力曲線1=壓力1+擾動1</p><p>　　壓力曲線2=壓力2+擾動2</p><p><b>　　Y1=壓力曲線1</b></p><p><b>　　Y2=壓力曲線2<

62、;/b></p><p>　　控制輸出=OUT*1.5+25</p><p><b>　　endif</b></p><p>　　if 控制位=1 and FF3=1 then</p><p><b>　　偏差1=偏差</b></p><p>　　偏差=設(shè)定壓力1-(壓

63、力1+擾動1)</p><p>　　if !abs(偏差)>死區(qū)壓力 then</p><p><b>　　P=KP*偏差</b></p><p><b>　　I=I+KI*偏差</b></p><p>　　D=KD*(偏差-偏差1)</p><p><b>

64、　　PID=P+I+D</b></p><p><b>　　else</b></p><p><b>　　PID=0</b></p><p><b>　　endif</b></p><p><b>　　OUT=PID</b></p>

65、<p>　　調(diào)節(jié)閥1=!abs(OUT)*2</p><p>　　流量1=流量1+OUT</p><p>　　壓力曲線1=壓力1+擾動1</p><p>　　設(shè)定壓力2=壓力曲線1*比值</p><p><b>　　偏差1X=偏差X</b></p><p>　　偏差X=設(shè)定壓力2-(

66、壓力2+擾動2)</p><p>　　if !abs(偏差X)>死區(qū)壓力 then</p><p>　　PX=KPX*偏差X</p><p>　　IX=IX+KIX*偏差X</p><p>　　DX=KDX*(偏差X-偏差1X)</p><p>　　PIDX=PX+IX+DX</p><p&g

67、t;<b>　　else</b></p><p><b>　　PIDX=0</b></p><p><b>　　endif</b></p><p><b>　　OUTX=PIDX</b></p><p>　　調(diào)節(jié)閥2=!abs(OUTX)*2</p&

68、gt;<p>　　壓力2=壓力2+OUTX</p><p>　　壓力曲線2=壓力2+擾動2</p><p><b>　　Y1=壓力曲線1</b></p><p><b>　　Y2=壓力曲線2</b></p><p><b>　　endif</b></p>

69、;<p>　　!SetAlmValue(壓力1,壓力上限,3)</p><p>　　!SetAlmValue(壓力1,壓力下限,2)</p><p>　　!SetAlmValue(壓力2,壓力上限,3)</p><p>　　!SetAlmValue(壓力2,壓力下限,2)</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</

70、b></p><p>　　【1】方康玲編.《過程控制與集散系統(tǒng)》.北京：電子工業(yè)出版社.2008年</p><p>　　【2】吳同茂編.《過程控制系統(tǒng)》實驗及課程設(shè)計指導(dǎo)書.長沙：中南大學(xué)出版社，2009年</p><p>　　【3】向婉成編.《控制儀表與裝置》.北京：機械工業(yè)出版社，1999年</p><p>　　【4】于海生編.《微