三容水箱液位串級(jí)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

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

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

3、22 建立被控對(duì)象模型 建立被控對(duì)象模型................................................................................................................................42.1 試驗(yàn)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(jì)及仿真 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)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(shí)現(xiàn) ................

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

11、75 遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)方案 遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)方案..................................................................................................................195.1 遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)概述 .............................................................

12、...........................................195.2 ICP-7000 系列智能采集模塊 ...................................................................................................195.3 遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)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(yuǎn)程計(jì)算機(jī)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(xiàn) 參考文獻(xiàn).............................................................................................

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

18、，改善勞動(dòng)條件，保護(hù)環(huán)境衛(wèi)生，提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力等方面起著越來(lái)越巨大的作用。而過(guò)程控制系統(tǒng)通常是指工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中自動(dòng)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(guò)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(guò)程控制中是一種典型被控對(duì)象，在生產(chǎn)實(shí)踐中有著廣闊的應(yīng)用背景，它的液位控制的研究對(duì)于工程運(yùn)用有著非常重要的指導(dǎo)意義與運(yùn)用價(jià)值。工業(yè)過(guò)程控制在七，八十年代以來(lái)取得了飛躍發(fā)展。一方面是因?yàn)楝F(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(wèn)題，包括線性系統(tǒng)、時(shí)變系統(tǒng)、非線性系統(tǒng)、微分－差分系統(tǒng)等，從而大大促進(jìn)了過(guò)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(wèn)世，使得功能豐富的計(jì)算機(jī)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(yīng)用要求。隨著微型計(jì)算機(jī)的開(kāi)發(fā)，運(yùn)用和普及，使生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化發(fā)展到一個(gè)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(lái)越復(fù)雜，對(duì)過(guò)程控制

20、的要求越來(lái)越高。過(guò)程控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是以被控過(guò)程的特性為依據(jù)的。由于工業(yè)過(guò)程的復(fù)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(diǎn)與工藝要求，過(guò)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(guò)程控制系統(tǒng)，也有計(jì)算機(jī)集散控制系統(tǒng)；有復(fù)雜控制系統(tǒng)，也有滿足特定要求的控制系統(tǒng)。計(jì)算機(jī)控制技術(shù)無(wú)疑是最受矚目的，因?yàn)樗粌H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(lái)越多的控制工程師所樂(lè)意采用的，這是因?yàn)閺男酒诫娐吩O(shè)計(jì)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(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的組態(tài)功能可分為兩個(gè)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(jī)進(jìn)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(lái)實(shí)現(xiàn)。工業(yè)控制組態(tài)軟件是標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)?；耐ㄓ眠^(guò)程控制軟件，控制工程師在不必了解計(jì)算機(jī)的硬件和軟件的前提下，用填表的方法，對(duì)輸入輸出信號(hào)進(jìn)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(kāi)發(fā)，同時(shí)軟件自身的可移植性大大增加，也進(jìn)一步提高了控制的可靠性。目前我國(guó)已開(kāi)發(fā)出很多成功的組態(tài)軟件，許多國(guó)外的組態(tài)軟件已開(kāi)始了漢化工作，這對(duì)于國(guó)內(nèi)的控制工程師無(wú)疑是個(gè)好消息。而在水箱液位串級(jí)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中運(yùn)用組態(tài)技術(shù)，這無(wú)疑是一項(xiàng)有趣的研究，對(duì)于工業(yè)生產(chǎn)有著巨大的現(xiàn)實(shí)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(duì)