流量比值控制系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)報(bào)告

1、<p><b>　　目 錄</b></p><p>　　1 引言……...…...………………...………………………………………………………......</p><p>　　2 系統(tǒng)分析……......………………………………………………………………………....</p><p>　　2.1工藝流程分析……...………………

2、…………………………………………………..</p><p>　　2.2對(duì)象特性分析……...…………………………………………………………………..</p><p>　　2.3控制需求分析……...…………………………………………………………………..</p><p>　　3 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)……...…………...……………………………………………….</p

3、><p>　　3.1變量選擇..........................................................................................................................</p><p>　　3.2 控制方式設(shè)計(jì).........................................

4、..........................................................................</p><p>　　3.3 回路模型建立.................................................................................................................

5、..</p><p>　　4 系統(tǒng)仿真研究與實(shí)時(shí)監(jiān)控平臺(tái)設(shè)計(jì)……...…………………………………………</p><p>　　4.1通信連接...........................................................................................................................<

6、/p><p>　　4.2監(jiān)控畫面...........................................................................................................................</p><p>　　4.3數(shù)據(jù)字典.........................................

7、..................................................................................</p><p>　　4.4實(shí)時(shí)仿真............................................................................................................

8、...............</p><p>　　5 控制系統(tǒng)投運(yùn)、參數(shù)整定與性能分析……...………………………………………</p><p>　　5.1 參數(shù)整定.................................................................................................................

9、........</p><p>　　5.2系統(tǒng)投運(yùn).........................................................................................................................</p><p>　　5.2 性能分析..............................

10、...........................................................................................</p><p>　　6 控制系統(tǒng)設(shè)備選型與電氣控制圖繪制……...……………………………………...</p><p>　　6.1 設(shè)備選型...................................

11、.......................................................................................</p><p>　　6.2 電氣控制圖.....................................................................................................

12、.................</p><p>　　7 實(shí)驗(yàn)總結(jié)..............................................................................................................</p><p>　　8 參考文獻(xiàn)...................................

13、...........................................................................</p><p><b>　　引 言</b></p><p>　　隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，人們對(duì)過程控制提出了更高的要求，在許多生產(chǎn)過程中，要求兩種或兩種以上的物料流量成一定的比例關(guān)系混合進(jìn)行反應(yīng)，對(duì)物料比例的要求甚

14、為嚴(yán)格，如果不能滿足要求，或是比例失調(diào)，將導(dǎo)致產(chǎn)品的質(zhì)量達(dá)不到要求，以致造成損失，嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致事故的發(fā)生。研究比值控制系統(tǒng)很有必要，提高比值控制系統(tǒng)的進(jìn)度及水平具有深遠(yuǎn)意義。</p><p>　　根據(jù)系統(tǒng)工藝的要求及實(shí)際需要，提出了流量比值控制的設(shè)計(jì)方案，因?yàn)榻M態(tài)王開發(fā)監(jiān)控系統(tǒng)軟件具有適應(yīng)性強(qiáng)、開放性好、易于擴(kuò)展、經(jīng)濟(jì)、開發(fā)周期短等優(yōu)點(diǎn)，本設(shè)計(jì)著重說明了組態(tài)王在設(shè)計(jì)開發(fā)流量比值控制系統(tǒng)中的運(yùn)用。</p>

15、;<p>　　該設(shè)計(jì)以電動(dòng)調(diào)節(jié)閥和變頻器為中心對(duì)主副回路的液體流量進(jìn)行比例控制，在實(shí)驗(yàn)室A3000裝置上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，回路采用渦輪流量計(jì)和電磁流量計(jì)對(duì)流量信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)采集，通過與設(shè)定值進(jìn)行比較對(duì)調(diào)節(jié)器進(jìn)行控制，并采用ADAM4000的三個(gè)通訊模塊和福光百特儀表作為控制器接收并處理信號(hào)，把信號(hào)傳輸給調(diào)節(jié)閥或變頻器，從而達(dá)到控制流量的效果。</p><p>　　通過組態(tài)王、matlab等仿真軟件進(jìn)行仿真，設(shè)

16、計(jì)出具有友好人機(jī)交互界面的組態(tài)，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控，有及時(shí)的數(shù)據(jù)顯示，圖形顯示，PID參數(shù)手動(dòng)及自動(dòng)控制等控制功能，并建立動(dòng)畫連接，生成信息報(bào)告。</p><p><b>　　2 系統(tǒng)分析</b></p><p>　　2.1 工藝流程分析</p><p>　　在生產(chǎn)過程中，根據(jù)工藝過程容許的負(fù)荷波動(dòng)幅度、干擾因素的性質(zhì)和產(chǎn)品質(zhì)量的要求不同，實(shí)現(xiàn)對(duì)兩

17、種物料流量比值的控制方案也不同：開環(huán)比值控制系統(tǒng)、單閉環(huán)比值控制系統(tǒng)、雙閉環(huán)比值控制系統(tǒng)、變比值控制系統(tǒng)。 </p><p>　　雙閉環(huán)比值控制系統(tǒng)是由一個(gè)定值控制的主動(dòng)量控制回路和一個(gè)跟隨主動(dòng)量變化的從動(dòng)量隨動(dòng)控制回路組成，其流程圖和方框圖分別如圖1 和圖 2所示。 通過主動(dòng)量控制回路能克服主動(dòng)量干擾，實(shí)現(xiàn)對(duì)主動(dòng)量的定值控制；通過從動(dòng)量控制回路抑制作用于從動(dòng)量回路的干擾，從而使主、從動(dòng)量均比較穩(wěn)定，能保持在一定

18、的比值，使總物料量保持穩(wěn)定。雙閉環(huán)比值控制系統(tǒng)常用于負(fù)荷變化或總的物料變化比較平穩(wěn)的工業(yè)生產(chǎn)過程。</p><p>　　2.1 雙閉環(huán)比值控制系統(tǒng)流程圖</p><p>　　2.2 對(duì)象特性分析</p><p>　　電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的特性分析：</p><p>　　流通能力Cv值是電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的主要參數(shù)之一，定義為當(dāng)電動(dòng)調(diào)節(jié)閥全開時(shí)閥兩端壓差為0.

19、1MPa、流體密度為1g/cm3時(shí)每小時(shí)流經(jīng)電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的流量數(shù)，也稱流量系數(shù)，單位為t/h。電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的流量特性是在閥兩端壓差保持恒定的條件下，介質(zhì)流經(jīng)電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的相對(duì)流量與它的開度之間關(guān)系。電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的流量特性有線性特性、等百分比特性及拋物線特性三種。等百分比特性（對(duì)數(shù)）等百分比特性的相對(duì)行程和相對(duì)流量不成直線關(guān)系在行程的每一點(diǎn)上單位行程變化所引起的流量的變化與此點(diǎn)的流量成正比，流量變化的百分比是相等的。所以它的優(yōu)點(diǎn)是流量小時(shí)流量變化

20、小，流量大時(shí)則流量變化大，也就是在不同開度上具有相同的調(diào)節(jié)精度；線性特性的相對(duì)行程和相對(duì)流量成直線關(guān)系，單位行程的變化所引起的流量變化是不變的，流量大時(shí)，流量相對(duì)值變化小，流量小時(shí)，則流量相對(duì)值變化大；拋物線特性流量按行程的二方成比例變化，大體具有線性和等百分比特性的中間特性。從上述三種特性的分析可以看出就其調(diào)節(jié)性能上講，以等百分比特性為最優(yōu)其調(diào)節(jié)穩(wěn)定、調(diào)節(jié)性能好。而拋物線特性又比線性特性的調(diào)節(jié)性能好，可根據(jù)使用場(chǎng)合的要求不同挑選其中任

21、何一種流量特性。</p><p><b>　　變頻器分析：</b></p><p>　　變頻器是應(yīng)用變頻技術(shù)與微電子技術(shù)，通過改變電機(jī)工作電源頻率方式來控制交流電動(dòng)機(jī)的電力控制設(shè)備。變頻器主要由整流（交流變直流）、濾波、逆變（直流變交流）、制動(dòng)單元、驅(qū)動(dòng)單元、檢測(cè)單元微處理單元等組成。變頻器靠?jī)?nèi)部IGBT的開斷來調(diào)整輸出電源的電壓和頻率，根據(jù)電機(jī)的實(shí)際需要來提供其所需

22、要的電源電壓，進(jìn)而達(dá)到節(jié)能、調(diào)速的目的，另外，變頻器還有很多的保護(hù)功能，如過流、過壓、過載保護(hù)等等。變頻器常見的頻率給定方式主要有：操作器鍵盤給定、接點(diǎn)信號(hào)給定、模擬信號(hào)給定、脈沖信號(hào)給定和通訊方式給定等。這些頻率給定方式各有優(yōu)缺點(diǎn)，須按照實(shí)際所需進(jìn)行選擇設(shè)置，同時(shí)也可以根據(jù)功能需要選擇不同頻率給定方式之間的疊加和切換。變頻器的主電路大體上可分為兩類：電壓型是將電壓源的直流變換為交流的變頻器，直流回路的濾波是電容；電流型是將電流源的直流

23、變換為交流的變頻器，其直流回路濾波是電感。 </p><p>　　2.3 控制需求分析</p><p>　　在工業(yè)生產(chǎn)過程中往往要求兩種或多種物料流量成一定比例關(guān)系；一旦比例失調(diào)，會(huì)影響生產(chǎn)的正常進(jìn)行，影響產(chǎn)品質(zhì)量，浪費(fèi)動(dòng)力，造成環(huán)境污染，甚至產(chǎn)生生產(chǎn)事故。因此我們會(huì)利用比值控制系統(tǒng)來控制兩個(gè)或多個(gè)變量自動(dòng)維持一定比值關(guān)系。 </p><p>　　起主導(dǎo)作用

24、的物料流量為主動(dòng)量，主回路中產(chǎn)生的擾動(dòng)，但是通過主回路的回路控制作用反饋能克服主動(dòng)量干擾，實(shí)現(xiàn)對(duì)主動(dòng)量的定值控制。而主動(dòng)量通過比值系統(tǒng)環(huán)節(jié)把信號(hào)傳輸給從動(dòng)量，副回路是跟隨主動(dòng)量變化的從動(dòng)量隨動(dòng)控制回路，從而保證流量成一定比例關(guān)系。</p><p>　　其中主回路是通過調(diào)節(jié)器作用改變電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的開度來進(jìn)行流量Q1控制，副回路是通過調(diào)節(jié)器作用于變頻器，變頻器通過改變頻率來控制磁力泵來進(jìn)行流量Q2的控制。</p&

25、gt;<p>　　3 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)</p><p><b>　　3.1 變量選擇</b></p><p>　　被控變量：主回路流量（支路2）Q1、副回路流量（支路1）Q2。</p><p>　　操縱變量：電動(dòng)調(diào)節(jié)閥開度（%）、變頻器頻率（轉(zhuǎn)換為電流mA）。</p><p>　　干擾變量：管道壓力變

26、化、泵出口流量的變化。</p><p>　　3.2 控制方式設(shè)計(jì)</p><p>　　設(shè)計(jì)分析：雙閉環(huán)流量比值控制系統(tǒng)中，起主導(dǎo)作用的流量稱為主動(dòng)量，跟隨主動(dòng)量而變化的流量稱為從動(dòng)量，設(shè)本系統(tǒng)中Q1為主動(dòng)量，Q2為從動(dòng)量。將從動(dòng)量用一個(gè)閉環(huán)包括進(jìn)去，主動(dòng)量也用閉環(huán)實(shí)現(xiàn)。將流量Q1的測(cè)量值通過比值控制器k作為副回路的輸入量，所以從動(dòng)量Q2的給定是Q1，故Q2要隨著Q1的變化而變化，即從動(dòng)量

27、Q2是一個(gè)隨動(dòng)控制系統(tǒng)。由于Q1為閉環(huán)給定值控制，所以為定值控制系統(tǒng)。</p><p>　　實(shí)際控制設(shè)計(jì)：將A3000設(shè)備中支路2作為主回路，流量Q1為主動(dòng)量，通過回路中的電動(dòng)調(diào)節(jié)閥改變流量Q1；將A3000設(shè)備中支路1作為副回路，流量Q2為從動(dòng)量，通過調(diào)節(jié)變頻器的工作頻率改變泵1的轉(zhuǎn)速，從而改變流量Q2。</p><p><b>　　擾動(dòng)</b></p>

28、<p>　　+ </p><p><b>　　—</b></p><p><b>　　+擾動(dòng)</b></p><p><b>　　+</b></p><p>　　3.1控制系統(tǒng)方框圖</p>

29、<p>　　3.3 回路模型建立</p><p>　?。?）在A3000-FS實(shí)驗(yàn)設(shè)備上，打開閥門,調(diào)節(jié)下水箱閘板開度15mm，其余閥門關(guān)閉，構(gòu)成單回路液位控制。檢查所有的測(cè)量原件和接線及其他原件均無誤后，再進(jìn)行下面的操作。</p><p>　?。?）接線：調(diào)節(jié)閥輸入接到福州百特表面板4-20mA輸出，變頻器輸入接到4-20mA輸出，1#流量接到4-20mA輸入，2#流量

30、接到4-20mA輸入。</p><p>　?。?）測(cè)1#流量時(shí)電磁閥必須打開，應(yīng)此要在面板上給電磁閥接24V直流電。</p><p>　?。?）開啟電動(dòng)調(diào)節(jié)閥到一定開度，防止泵出口壓力過高。</p><p>　?。?）打開A3000電源。在A3000-FS上，啟動(dòng)左邊水泵和右邊的水泵。</p><p>　　（6）啟動(dòng)計(jì)算機(jī)組態(tài)軟件，進(jìn)入實(shí)驗(yàn)系

31、統(tǒng)選擇“比值控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)”。</p><p>　?。?）主副回路廣義對(duì)象模型求解：</p><p>　　（8）將調(diào)節(jié)器的調(diào)節(jié)方式設(shè)置為手動(dòng)，給調(diào)節(jié)閥一個(gè)階躍輸入，記錄支路2流量Q1的隨時(shí)間變化情況。</p><p>　?。?）在變頻器面板上初始化變頻器，設(shè)置調(diào)節(jié)閥的工作頻率，按啟動(dòng)鍵啟動(dòng)，再在組態(tài)軟件中改變工作頻率，給一個(gè)流量階躍變化，記錄支路1流量Q2的隨時(shí)間變化

32、情況。</p><p>　　-實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄如下: 閥門開度40%-50%、變頻器40%-50%</p><p><b>　　3.2 儀表接線圖</b></p><p><b>　　3.3 數(shù)據(jù)表格</b></p><p><b>　　作出曲線如下：</b></p>

33、<p><b>　　3.4 主回路曲線</b></p><p><b>　　3.5 副回路曲線</b></p><p><b>　　通過計(jì)算得到</b></p><p><b>　　主回路模型：</b></p><p><b>　　副

34、回路模型：</b></p><p>　　4 系統(tǒng)仿真研究與實(shí)時(shí)監(jiān)控平臺(tái)設(shè)計(jì)</p><p><b>　　4.1 通信連接</b></p><p>　　小組兩人實(shí)現(xiàn)OPC Server與組態(tài)王及Matlab的通訊，一人因系統(tǒng)問題未能成功，連接過程中要注意按實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書上的步驟來連接，win7 64位系統(tǒng)能連接上opc，但必須保證mat

35、lab是32位的，同時(shí)組態(tài)王6.5以上才能支持。</p><p><b>　　4.1 連接截圖</b></p><p><b>　　4.2 監(jiān)控畫面</b></p><p>　　本設(shè)計(jì)共有五畫面：主界面、歷史曲線、實(shí)時(shí)曲線、報(bào)警畫面、報(bào)表記錄畫面。</p><p>　　主界面如圖4.2，在主界面中

36、有2個(gè)水箱，它們?cè)诒驹O(shè)計(jì)中只是作為容器，所以在本設(shè)計(jì)中沒有設(shè)置動(dòng)畫連接，因?yàn)楸驹O(shè)計(jì)主要考慮的是流量比值控制。在主界面中還有一個(gè)電動(dòng)調(diào)節(jié)閥、一個(gè)電磁流量計(jì)、一個(gè)渦輪流量計(jì)和西門子變頻器，電動(dòng)調(diào)節(jié)閥控制主動(dòng)量Q1，變頻器通過調(diào)節(jié)泵1的轉(zhuǎn)速來控制從動(dòng)量Q2。兩個(gè)電磁流量計(jì)分別是測(cè)量流量Q1、流量Q2。當(dāng)我們啟動(dòng)系統(tǒng)后進(jìn)入主界面我們首先在手動(dòng)狀態(tài)下設(shè)置Q1的電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的開度，使流量Q1穩(wěn)定，然后設(shè)置PID參數(shù)，設(shè)置參數(shù)后，按下按鈕后進(jìn)入自動(dòng)環(huán)節(jié)

37、，再設(shè)置比值系數(shù)和副回路PID參數(shù)，將控制器切換到自動(dòng)狀態(tài)，系統(tǒng)按設(shè)定好的PID算法得到輸出，使流量Q1與流量Q2成設(shè)定的比例并穩(wěn)定于此。</p><p>　　期間畫面也能顯示出電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的開度、流量值，并且管道也能模擬液體的流動(dòng)。主界面有各個(gè)畫面的切換鍵也能從各個(gè)畫面返回主畫面。圖4.3顯示能直接觀察實(shí)時(shí)曲線，查看系統(tǒng)的穩(wěn)定情況。當(dāng)我們要觀察歷史的曲線時(shí)，我們可以單擊歷史曲線按鈕，進(jìn)入歷史曲線界面。報(bào)警和報(bào)表畫

38、面通過點(diǎn)擊按鍵也能進(jìn)入，單擊退出按鈕直接退出系統(tǒng)。</p><p><b>　　4.2 主界面畫面</b></p><p>　　4.3 實(shí)時(shí)曲線畫面</p><p>　　4.4 歷史曲線畫面</p><p>　　4.5 歷史數(shù)據(jù)畫面</p><p><b>　　4.6 監(jiān)控畫面</

39、b></p><p><b>　　4.2 數(shù)據(jù)字典</b></p><p>　　根據(jù)控制系統(tǒng)的需要建立數(shù)據(jù)詞典，以便確定內(nèi)存變量與I/O數(shù)據(jù)，運(yùn)算數(shù)據(jù)的關(guān)系。只有在數(shù)據(jù)詞典中定義的變量才能在系統(tǒng)的控制程序中使用。本系統(tǒng)中所涉及到的變量的類型主要有與ADAM4000三個(gè)模塊有關(guān)。DA設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的I/O實(shí)型變量，控制電磁閥開關(guān)的I/O實(shí)形變量，用于定以開關(guān)動(dòng)

40、畫連接的內(nèi)存實(shí)型變量，參于PID運(yùn)算的內(nèi)存實(shí)型變量和實(shí)現(xiàn)各種動(dòng)畫效果所用到的內(nèi)存實(shí)型或內(nèi)存整型變量等。</p><p><b>　　4.7 數(shù)據(jù)字典</b></p><p><b>　　4.4 實(shí)時(shí)仿真</b></p><p>　　5 控制系統(tǒng)投運(yùn)、參數(shù)整定與性能分析</p><p>　　5.1

41、 在MATLAB/SIMULINK環(huán)境整定雙閉環(huán)比值控制系統(tǒng)控制參數(shù)</p><p><b>　　原始數(shù)據(jù)：</b></p><p>　　(1)要求比值控制系統(tǒng)的從動(dòng)量跟隨主動(dòng)量變化而變化，其中兩個(gè)流量?jī)x表的信號(hào)比值系數(shù)：k==3;</p><p>　?。?）主對(duì)象廣義傳遞函數(shù)為：;</p><p>　?。?）從對(duì)象廣

42、義傳遞函數(shù)為： ;</p><p>　　(4)主動(dòng)量回路和副動(dòng)量回路均采用 PI 控制規(guī)律;</p><p>　　(5)主動(dòng)量每隔100s變化，幅值分別為[3 1 4 2 1]。</p><p>　　具體設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)內(nèi)容如下： </p><p>　　1、采用反應(yīng)曲線法整定主動(dòng)量回路控制器參數(shù)； </p><p>　　2、采

43、用反應(yīng)曲線法整定從動(dòng)量回路控制器參數(shù)； </p><p>　　3、在 MATLAB/SIMULINK環(huán)境中建立雙閉環(huán)比值控制系統(tǒng)，并投入運(yùn)行，估計(jì)系統(tǒng)階躍響應(yīng)曲線的超調(diào)量、上升時(shí)間和過渡過程時(shí)間； </p><p>　　4、檢驗(yàn)雙閉環(huán)比值控制系統(tǒng)的抗干擾能力：主動(dòng)量和從動(dòng)量分別改變 10%，檢驗(yàn)系統(tǒng)的抗干擾能力。 </p><p><b>　　整定過程：&

44、lt;/b></p><p><b>　　整定主動(dòng)量回路</b></p><p>　　在Simulink中建立主動(dòng)量回路閉環(huán)系統(tǒng)，在純比例控制器的作用下給定單位階躍響應(yīng)。置比例控制器的比例帶δ為較大的數(shù)值，即比例增益K為較小的數(shù)值。對(duì)設(shè)定值施加一個(gè)階躍擾動(dòng)，然后觀察系統(tǒng)的響應(yīng)。若響應(yīng)振蕩太快，就減小比例帶δ；反之，則增大比例帶δ。如此反復(fù)，知道出現(xiàn)衰減比n=4:

45、1的振蕩過程。記錄下此時(shí)的比例帶（記為），以及響應(yīng)的衰減振蕩周期。</p><p>　　5.1 整定后的主動(dòng)量回路閉環(huán)系統(tǒng)框圖</p><p>　　5.2 主動(dòng)量回路階躍響應(yīng)</p><p><b>　　整定從動(dòng)量回路</b></p><p>　　5.3 整定后的主動(dòng)量回路閉環(huán)系統(tǒng)框圖</p><p&

46、gt;　　5.4 從動(dòng)量回路階躍響應(yīng)、</p><p>　　雙閉環(huán)比值控制系統(tǒng)仿真及性能測(cè)試：</p><p>　　5.5 雙閉環(huán)比值控制系統(tǒng)（調(diào)整前）</p><p>　　5.6 雙閉環(huán)比值控制系統(tǒng)（調(diào)整后）</p><p>　　5.7 主副回路不同階躍響應(yīng)</p><p>　　5.8 主副回路階躍響應(yīng)</p&

47、gt;<p>　　結(jié)論：主、從動(dòng)量分別改變10%,系統(tǒng)沒有引起較大超調(diào)，且能夠快速穩(wěn)定，抗干擾能力強(qiáng)。</p><p><b>　　5.2 系統(tǒng)投運(yùn)</b></p><p>　　由于時(shí)間沒有安排好，我們小組一共做了兩次系統(tǒng)投運(yùn)工作。</p><p>　　第一次：實(shí)驗(yàn)室臺(tái)式機(jī)上的ADAM4000工程在我們現(xiàn)場(chǎng)修改后不能用，我們用福

48、州百特儀表分別對(duì)兩個(gè)回路進(jìn)行測(cè)試，效果不是很理想。</p><p>　　第二次：我們?cè)谧约旱墓P記本上重新建立工程并繪制畫面，但在實(shí)驗(yàn)室發(fā)現(xiàn)版本過高而不能兼容，最后在刪除臺(tái)式機(jī)上工程里其他不相干畫面并對(duì)原工程修改后終于實(shí)現(xiàn)組態(tài)王的運(yùn)行。</p><p>　　由于主回路設(shè)定值給不進(jìn)去，最后只投運(yùn)了副回路。</p><p>　　發(fā)現(xiàn)問題：1、ADAM4000面板上有些通道

49、不能用，這次投運(yùn)發(fā)現(xiàn)AI0、AI1通道損壞。</p><p>　　2、matlab仿真中Ti的單位是S，而組態(tài)王的控件中PID設(shè)定值單位為mS。</p><p>　　3、輸出輸入通道一定要分清楚，而且輸出輸入數(shù)值單位不同時(shí)，要進(jìn)行轉(zhuǎn)換設(shè)置。</p><p>　　4、可先投運(yùn)主回路，再投運(yùn)副回路，最后一起進(jìn)行調(diào)試。</p><p>　　5.9

50、ADAM4000模塊接線圖</p><p>　　5.10 投入運(yùn)行主圖</p><p>　　5.11 Ti=1000ms時(shí)副回路階躍變化（振蕩大）</p><p>　　5.12 Ti=2000時(shí)副回路階躍變化（基本不振蕩，能跟隨主回路變化）</p><p><b>　　5.3 性能分析</b></p>

51、<p>　　所構(gòu)建的模型較為粗糙，都是一階慣性環(huán)節(jié)，而副回路模型因測(cè)量數(shù)據(jù)時(shí)偏差較大導(dǎo)致時(shí)滯太小，無法用二階慣性建模，最后得到的模型與實(shí)際不太吻合，所以matlab仿真與實(shí)際投運(yùn)有誤差。</p><p>　　6 控制系統(tǒng)設(shè)備選型與電氣控制圖繪制</p><p><b>　　6.1 設(shè)備選型</b></p><p>　　LWGB型渦輪

52、流量傳感器：</p><p>　　實(shí)驗(yàn)室采用的是LWGB型渦輪流量傳感器，LWGB型渦輪流量傳感器是在LWGY基本型渦輪流量傳感器的基礎(chǔ)上增加了24VDC供電，4-20mA兩線制電流變送功能，特別適合于與顯示儀、工控機(jī)、DCS等計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)配合使用。</p><p><b>　　電磁流量計(jì)：</b></p><p>　　電磁流量計(jì)采用四線制接

53、法，如圖2-6所示：</p><p>　　6.1 電磁流量計(jì)接線原理圖</p><p>　　一般不要在沒有水的情況下給電磁流量計(jì)加電。使用前請(qǐng)仔細(xì)閱讀產(chǎn)品說明書。開啟水泵，將電磁流量計(jì)信號(hào)輸入百特儀表(量程設(shè)為0～3立方/小時(shí))，會(huì)看見流量值。電磁流量計(jì)液晶屏上會(huì)顯示瞬時(shí)流量與累積流量值。</p><p>　　注意：不要在沒有水的情況下給電磁流量計(jì)加電。加電幾分鐘后

54、才能獲得準(zhǔn)確數(shù)值。</p><p>　　為了保證低流量下的精度，我們使用了滿量程3立方/小時(shí)的電磁流量計(jì)，依據(jù)水泵的最大流量。流量控制范圍可以0%-55%。</p><p>　　西門子MICROMASTER 420變頻器：</p><p>　　西門子變頻器可以BOP面板操作，可以4-20毫安控制，可以使用PROFIBUS-DP總線控制。不需要增加任何硬件就可以進(jìn)行這

55、些模式的操作。西門子變頻器是帶PROFIBUS-DP總線的，通過PROFIBUS-DP總線與控制器連接?？梢杂蓡蜗?三相230V直流供電，本系統(tǒng)采用220V單相交流電。單相電源接線方式如圖2-7，2-8所示：</p><p>　　6.2 MICROMASTER 420 變頻器的連接端子</p><p>　　6.3 電源接線方式</p><p>　　本系統(tǒng)使用了變頻

56、器的STF功能，其控制線接端子5和8，速度調(diào)節(jié)控制線接端子3和4，端子U、V接負(fù)載。</p><p>　　變頻器的操作面板上需要提供24V直流電源。</p><p>　　即使變頻器不處于運(yùn)行狀態(tài)，其電源輸入線，直流回路端子和電動(dòng)機(jī)端子上仍然可能帶有危險(xiǎn)電壓。因此，斷開開關(guān)以后還必須等待5 分鐘，保證變頻器放電完畢，再開始安裝工作。</p><p>　　霍尼韋爾ML7

57、420A3055-E電動(dòng)調(diào)節(jié)閥執(zhí)行器：</p><p>　　實(shí)驗(yàn)室電動(dòng)調(diào)節(jié)閥采用的美國(guó)霍尼韋爾公司的型號(hào)為ML7420A3055-E的電動(dòng)調(diào)節(jié)閥，電動(dòng)調(diào)節(jié)閥采用四線制接線，電源為220V AC，其信號(hào)線分為輸入控制信號(hào)和閥位操作信號(hào)(4～20mA)。接通220V AC電源后，打開保護(hù)蓋，可以看見指示燈亮起，用百特儀表手動(dòng)操作20mA(量程設(shè)置為4～20mA)到控制端，齒輪開始旋轉(zhuǎn)，同時(shí)調(diào)節(jié)閥的軸向上移動(dòng)到最大行程

58、。</p><p>　　若施加一個(gè)電流信號(hào)，調(diào)節(jié)閥不動(dòng)作，可以操作信號(hào)線兩端電阻值，大小為250Ω。反之，沒有電阻值，表示信號(hào)線已斷開。用百特儀表檢驗(yàn)時(shí)，將調(diào)節(jié)閥的操作信號(hào)接到百特儀表，操作其電壓值，若大于12V，則表示信號(hào)線斷開。</p><p><b>　　模塊介紹</b></p><p><b>　　ADAM4017:</

59、b></p><p>　　ADAM4017是一個(gè)16位，8通道模擬量輸入模塊，它對(duì)每個(gè)通道輸入量程提供多種范圍，可以自行選擇設(shè)定。這個(gè)模塊用于工業(yè)操作和監(jiān)測(cè)，其性價(jià)比很高。通過光隔離輸入方式對(duì)輸入信號(hào)與模塊之間提供3000V DC隔離，而且具有過壓保護(hù)功能。</p><p><b>　　ADAM4024:</b></p><p>　　AD

60、AM4024是一個(gè)4通道模擬量操作混合模塊。在某些情況下，需要多路模擬量操作來完成特殊的功能，但是卻沒有足夠的模擬量操作通道。而ADAM4024正是為了解決這一問題而設(shè)計(jì)的，它包括了4通道模擬量操作，以及4通道數(shù)字量隔離輸入。這4路數(shù)字量通道作為緊急聯(lián)鎖控制操作。</p><p><b>　　ADAM4050:</b></p><p>　　ADAM4050有7通道數(shù)字

61、量輸入，8通道數(shù)字量操作。它的操作可以由上位機(jī)給定，并且可以控制固定的繼電器以達(dá)到對(duì)加熱、水泵、電力設(shè)備的控制。上位機(jī)能通過它的數(shù)字量輸入來確定限制狀態(tài)、安全開關(guān)，以及遠(yuǎn)距離數(shù)字量信號(hào)。</p><p>　　6.2 電氣控制圖</p><p>　　下圖用CAD軟件繪制</p><p><b>　　6.4 電氣控制圖</b></p>