流量控制系统设计
任务 甲醇氧化制甲醛的流量控制系统总体方案设计任务(一)
任务甲醇氧化制甲醛的流量控制系统总体方案设计任务(一)甲醇氧化制甲醛是工业上一个常见的过程，在此过程中的流量控制系统设计尤为重要。
本文旨在阐述任务甲醇氧化制甲醛的流量控制系统总体方案设计任务。
一、问题重点流量控制系统是此次任务的重点问题，对流量的监控及控制是关键。
为此需要建立一个完整的流量控制体系，通过监控和调整来保证反应的正常进行。
二、任务目标1.确立甲醛反应中流量控制的优先级在此反应中，需要确立流量控制的优先级，制定相应的控制策略，以保证反应的正常进行。
同时，还要考虑到流量因素对反应的影响，力求实现流量的稳定和合理。
2.设计可靠的流量控制系统设计流量控制系统需要保证其可靠性，以免因流量控制系统出现问题导致整个反应出现失误。
同时需要确保控制系统灵活，能够依据变化的流量来调整反应的进程。
三、设计方案在设计流量控制系统的同时，需要考虑到整个反应的运行过程，以从整体上进行综合考虑。
方案设计包括以下几个方面：1.流量监测需要设计一套完整的流量监测系统，以确保流量的准确监测和记录。
可以采用现有的流量计或者其他监测手段。
同时还要考虑到监测到的数据的准确性和及时性。
2.流量控制流量控制是整个系统的核心，需要设计一套稳定可靠的流量控制系统。
可以采用 PID 控制算法或其他流量控制算法。
同时，还要考虑到流量控制系统的实时性和响应速度。
3.流量调整策略在流量控制的基础上，还需要设计一套针对不同反应阶段的流量调整策略，以保证反应的正常进程和良好效果。
4.算法优化对于流量控制算法需要进行优化，并确定最优参数，以实现更加稳定和高效的控制效果。
同时，还需要考虑到算法的适应性和泛化能力。
四、结论总之，流量控制系统设计对于甲醇氧化制甲醛的反应是一个至关重要的任务。
通过在流量控制监测、流量控制、流量调整策略和算法优化等方面进行全面细致的设计，可以实现更好的反应效果和生产效益。
流量控制系统设计
目录第一章过程控制仪表课程设计的目的意义 (2)1.1 设计目的 (2)1.2课程在教学计划中的地位和作用 (2)第二章流量控制系统（实验部分） (3)2.1 控制系统工艺流程 (3)2.2 控制系统的控制要求 (4)2.3 系统的实验调试 (5)第三章流量控制系统工艺流程及控制要求 (6)3.1 控制系统工艺流程 (6)3.2 设计内容及要求 (7)第四章总体设计方案 (8)4.1 设计思想 (8)4.2 总体设计流程图 (8)第五章硬件设计 (9)5.1 硬件设计概要 (9)5.2 硬件选型 (9)5.3 硬件电路设计系统原理图及其说明 (13)第六章软件设计 (14)6.1 软件设计流程图及其说明 (14)6.2 源程序及其说明 (16)第七章系统调试及使用说明 (17)第八章收获、体会 (20)参考文献 (21)第一章微控制器应用系统综合设计的目的意义1.1 实验目的本次课程设计是为《过程控制仪表》课程而开设的综合实践教学环节，是对《现代检测技术》、《自动控制理论》、《过程控制仪表》、《计算机控制技术》等前期课堂学习内容的综合应用。
本设计主要是通过对典型工业生产过程中常见的典型工艺参数的测量方法、信号处理技术和控制系统的设计，掌握测控对象参数检测方法、变送器的功能、测控通道技术、执行器和调节阀的功能、过程控制仪表的PID控制参数整定方法，培养学生综合运用理论知识来分析和解决实际问题的能力，使学生通过自己动手对一个工业过程控制对象进行仪表设计与选型，促进学生对仪表及其理论与设计的进一步认识。
本次设计的主要任务是通过对一个典型工业生产过程（如煤气脱硫工艺过程）进行分析，并对其中的液位参数设计其控制系统。
设计中要求学生掌握变送器功能原理，能选择合理的变送器类型型号；掌握执行器、调节阀的功能原理，能选择合理的器件类型型号；掌握PID调节器的功能原理，完成液位控制系统的总体设计，并画出控制系统的原理图和系统主要程序框图。
基于plc 的流量控制系统
辽宁工业大学电气控制与PLC技术课程设计（论文）题目：基于PLC的流量控制系统设计院（系）：电气工程学院专业班级：自动化112学号： 110302032学生姓名：王毅指导教师：（签字）起止时间：2014.6.30~2014.7.11课程设计（论文）任务及评语院（系）：电气工程学院 教研室： 自动化 注：成绩：平时20% 论文质量60% 答辩20% 以百分制计算 学 号110302032 学生姓名 王毅 专业班级 自动化112 课程设计（论文）题目 基于PLC 的流量控制系统设计课程设计（论文）任务课题完成的功能：本课程设计要求以管道流量作为被控对象，采用西门子S7-200型PLC 作为控制核心，实现流量大小的控制运行。
设计任务及要求：（1）认真查阅相关文献资料，清楚了解管道流量控制的工作过程。
（2）完成PLC 控制系统硬件设计，内容包括DI/AI/DO/AO 信号分配、PLC 硬件电气接线原理图等。
（3）完成流量传感器、变送器、I/V 变换、A/D 转换及D/A 转换和电动阀门的信号控制。
（4）完成PLC 控制系统软件设计，内容包括主程序及相关子程序的程序流程图设计和梯形图程序设计。
（5）撰写课程设计说明书（论文）：其中应包含设计方案选择与论证、总体功能框图、总体电路原理图、软件流程图及部分程序等内容。
技术参数：管道直径0.5米，要求给定流量0.1m 3/s ，变送器4-20mA ，I/V 变换0-5V 。
进度计划 （1）布置任务，查阅资料，确定系统组成和功能分析（2天） （2）系统硬件电路设计（3天） （3）系统软件设计及实验研究（2天） （4）撰写、打印设计说明书（2天） （5）答辩（1天）指导教师评语及成绩平时： 论文质量： 答辩： 总成绩： 指导教师签字：年 月 日摘要随着科技的飞速发展，自控系统的应用正在不断深入，同时代替传统控制检测技术日益更新。
自动控制技术可谓无所不能。
本文提出一种对液体流量进行实时精确控制的设计方案。
流量控制系统课程设计
流量控制系统课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握流量控制系统的基本概念、原理及分类；2. 让学生了解流量控制系统中常用的传感器、执行器及其工作原理；3. 使学生理解流量控制系统的数学模型及其在工程实践中的应用。
技能目标：1. 培养学生运用所学知识分析流量控制系统问题的能力；2. 培养学生设计简单的流量控制系统方案，并进行仿真实验；3. 提高学生运用现代信息技术手段解决流量控制系统问题的能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对流量控制系统及相关工程领域的兴趣，激发学生的探究欲望；2. 培养学生严谨的科学态度和团队协作精神，养成良好的工程伦理道德观念；3. 增强学生的环保意识，让学生认识到流量控制系统在节能减排中的重要作用。
课程性质：本课程为理论与实践相结合的课程，注重培养学生的实际操作能力和创新能力。
学生特点：学生具备一定的物理、数学基础，对工程实践有较高的兴趣，希望通过本课程的学习，提高自己的专业素养。
教学要求：结合学生特点和课程性质，课程目标分解为具体的学习成果，以实际工程案例为主线，采用项目驱动、任务导向的教学方法，引导学生主动探究、积极实践，提高学生的综合能力。
同时，注重过程评价，确保课程目标的实现。
二、教学内容1. 流量控制系统的基本概念与原理- 流量控制系统的定义、作用及分类- 流量控制系统的基本工作原理2. 流量控制系统中的传感器与执行器- 常用传感器的工作原理及应用- 常用执行器的工作原理及应用3. 流量控制系统的数学模型- 系统数学模型的建立方法- 系统数学模型在工程实践中的应用4. 流量控制系统设计与仿真- 流量控制系统设计方法与步骤- 流量控制系统仿真软件的使用5. 流量控制系统案例分析- 分析实际工程案例，了解流量控制系统在实际应用中的优点与局限- 结合教材内容，进行课堂讨论与总结教学内容安排与进度：第1周：流量控制系统的基本概念与原理第2周：流量控制系统中的传感器与执行器第3周：流量控制系统的数学模型第4周：流量控制系统设计与仿真第5周：流量控制系统案例分析教学内容依据教材章节进行组织，注重理论与实践相结合，确保学生能够系统地掌握流量控制系统的相关知识。
流量比值控制系统的设计
流量比值控制系统的设计1引言在生产过程中，凡是将两种或两种以上的物料量自动地保持一定比例关系的控制系统，就称为比值控制系统。
在化工行业中，流量控制是非常重要的。
本文主要介绍了一种流量比值控制系统，经实验和实践运行，证明该系统具有结构简单、稳态误差小、控制精度高等优点。
2工作原理比值控制有开环比值控制、单闭环比值控制和双闭环比值控制三种类型。
开环比值控制是最简单的控制方案。
单闭环比值控制系统是为了克服开环比值控制方案的缺点而设计的，这种方案的不足之处是主流量没有构成闭环控制。
本系统采样双闭环比值控制方案。
图1kcl-h2so4双闭环流量比值控制系统原理图由图1所示，第一个闭环控制系统是主流量氯化钾本身构成的流量闭环控制系统，当设置确定后，通过闭环调节作用，消除扰动的影响，使氯化钾的流量稳定在设定值上，主流量闭环控制系统属于恒值控制系统。
第二个闭环控制系统是副流量硫酸闭环控制系统，其输入量是经过检测与变送后的氯化钾流量信号q1与比值系数k1的乘积。
硫酸副流量闭环控制系统由副控制器1、硫酸泵变频器、硫酸泵以及检测点2/变送器2等组成。
副流量闭环控制系统属于跟随系统。
3流量比值控制系统设计3.1 流量比值控制系统构成氯化钾与硫酸流量比值控制系统是由三菱fx2nc系列plc、耐腐蚀泵、西门子mm440变频器、计量螺旋、电磁流量计等组成。
流量比值控制系统方框图如图2所示。
图2流量比值控制系统方框图（1）三菱fx2nc系列plc。
fx2nc系列plc具有很高的性能体积比和通信功能，可以安装到比标准的plc小很多的空间内。
i/o型连接器可以降低接线成本，节约接线时间。
i/o 点数可以扩展到256点，最多可以连接4个特殊功能模块。
（2）耐腐蚀泵。
硫酸属于腐蚀性介质，输送泵必须采用耐腐蚀泵。
本系统采用ihf 6550-160型氟塑料离心泵，泵进口直径65mm；出口直径50mm；叶轮名义直径160mm；转速2900r/nin，流量25m3/h；扬程32m；电机功率5.5kw。
流量控制系统设计
第一章绪论1．1 本课题的来源及研究对象石油化工是我国国民经济的支柱产业之一，其所实现的利润约占全国国有及国有控股企业总利润的1/4左右。
油井产量的计量是油田生产管理中的一项重要工作，对油井产量进行准确、及时的计量，对掌握油藏状况，制定生产方案，具有重要的指导意义。
目前国内各油田采用的油井产量计量方法主要有玻璃管量油孔板测气、翻斗量油孔板测气、两相分离密度法和三相分离计量方法等。
随着技术的进步，油田越来越需要功能强、自动化程度高的油井计量设备以提高劳动生产率和油田的管理水平。
除此以外, 为了使高粘度的石油得到开采，就得在开采过程中直接加入降粘剂，如果加少了，石油抽不上来，加多了又造成经济浪费，由此引出了这个恒流量的控制系统。
综上所述，无论是在石油的开采过程中注入降粘剂，还是在石油的计量及运输过程中，对于流量都要求一定的精确计量和控制。
因此，本课题就是针对这一具体实际要求，通过对当前一些相关领域的分析和研究，设计出了一种基于AT89C51单片机的控制系统。
本系统的研究对象就是液体如石油、水等的流量，通过对流量的检测，完成对流量的控制。
流量有瞬时流量和累积流量两种单位。
瞬时流量指单位时间内通过管道横截面的流体的数量；累积流量指一段时间内的总流量。
瞬时流量可以用体积流量、质量流量和重量流量三种方法来表示，而前两种表示方法最为常用。
除了上述瞬时流量之外，生产过程中有时还需要测量某段时间之内流体通过的累积总量，称为累积流量，也常被称为总流量。
质量总量以M表示，体积流量以Qv表示。
流量是重要的过程参数之一。
流量是衡量设备的效率和经济性的重要指标；流量是生产操作和控制的依据，流量的测量与控制是实现工业生产过程自动化的一项重要任务。
1．2 研究目的、意义及研究内容（1）研究内容：本课题的主要研究内容是对流量进行检测，主要由流量传感器采集流量信息，然后经过AD转换器将连续的模拟信号离散化后传给单片机，单片机在软件系统的控制下，根据预先的设置和预期的控制要求,通过步进电机来精确控制阀门的开度,实现对流量的精确控制。
道路交通流量控制系统工程设计方案
道路交通流量控制系统工程设计方案城市化进程加快，使得道路交通流量问题逐渐显露，影响着人们的出行效率和生活质量。
为了解决这个问题，道路交通流量控制系统应运而生，它不仅可以优化交通流量，还能提高道路的通行能力，提升交通安全性。
接下来将详细探讨这一系统的设计方案。
系统设计目标在进行交通流量控制系统设计时，明确设计目标十分重要。
系统的基本目标包括：减少交通拥堵、提高道路通行效率、保障交通安全、实现交通信息的实时监控与管理。
根据城市交通的特点和需求，这些目标需要结合实际情况做出相应调整。
需求分析在开始设计之前，需求分析是必不可少的环节。
需考虑本地区的交通流量特征、车流组成、交通事故发生频率以及每个交叉路口的流动情况。
通过对实地调研的数据收集，并结合历史记录，可以有效评估交通流量的变化规律。
本区域的交通流量通常会在高峰时段出现明显波动，因此智能化的流量监控十分必要，通过感应器、摄像头等设备实时收集数据，并进行分析，为制定合理的控制策略奠定基础。
技术选型在工程设计中，技术选型对系统的稳定性及其运行效率至关重要。
应考虑采用先进的传感器技术，比如光纤传感器或雷达探测装置，实时监测车辆的流动。
系统应具备一定的智能化水平，通过数据挖掘和机器学习算法，优化交通信号配时。
需要明确的是，所有的设备和技术都应具备较高的兼容性，以便未来的升级和维护。
远程监控和操作功能也是必要的，便于交通管理部门进行实时监管和应急处理。
功能模块设计设计的交通流量控制系统可划分为多个功能模块，以实现不同的控制和监测目标。
实时监控模块这个模块主要负责收集来自传感器与摄像头的数据，并进行处理。
它支持图像处理、数据分析，必须具备快速反应能力，从而及时应对突发情况。
例如，系统可以根据实时流量数据调整信号灯的配时，避免因信号灯与车流不匹配而造成的拥堵。
数据分析模块通过对收集到的数据进行深度分析，可以识别出流量高峰及其分布特征。
利用这些分析结果，可以形成科学的交通预测，为决策提供依据。
BitTorrent流量控制系统的总体设计
近年来 ， ２ Ｐ ｅ ｅｒ对 等联 网 ） 术及其 应用 已成为 互联 网技术 应 用 的主 流． 为在 理论 上 这 Ｐ Ｐ（ ｅｒ ｏＰ ｅ ， ｔ 技 因
类应 用对带 宽 的需求 是无 限的 ， 以会 使 原来运 行流 畅 的网络变 得拥 塞． 宁夏 石嘴 山联通互 联 网网络 的 所 在 运行 中 ，２ Ｐ Ｐ降低 了用 户体验 、 大 了网络 出 口流量 压力 ， 增 使得 网络基 础设 施不 堪重 负 ， 而造成 网络 结算 从 流量成本 增加 等负 面影 响 ， 已成 为 电信 运 营企业 面临 的重要 问题 ＿ １ 剖．
第 ３ 卷第 ４ １ 期
Ｖｏ ． １ Ｎｏ ４ ２ １ １３ ． ０ ０
青 岛 理 工 大 学 学 报
Ｊ ｕ ｎ ｌ ｆ ｎ ｄ ｏＴｅｈ ｏ ｏ ｉ ｌ ｉ ｒｉ ｏ ｒ ａ ｏ ｇ ａ ｃ ｎ ｌ ｃ ｖ ｓ ｙ Ｑｉ ｇ ａ Ｕｎ ｅ ｔ
Ｂ ｔ ｏ ｒｎ 流 量 控 制 系 统 的 总 体 设 计 ， ｉ ｒｅ ｔ Ｔ
关键 词 ： 等联 网 ； 对 比特 流 ； 计 设
中 图分 类 号 ： ３ ３ １ ＴＰ ９． 文献标志码 ： Ａ 文 章 编 号 ：６ ３ ４ ０ （０ Ｏ Ｏ 一Ｏ ｇ 一Ｏ １７ － ６ ２ ２ １ ）４ ０ ８ ６
Ｔｈ ｓ ｇ ｆ ＢｉＴｏ ｒ ｎｔＴｒ ｆ ｉ ｎ ｒ ｌＳ ｓ ｅ ｅ Ｄｅ ｉ ｎ ｏ ｔ ｒ ｅ ａ ｆ ｃ Ｃｏ ｔ ｏ ｙ ｔ ｍ
针对 该种情 况 ， 石嘴 山联 通采 用增 加带 宽 ， 并且 全 面禁止 Ｐ Ｐ应 用 ， 限制 某 些应 用 等策 略 以缓解 网 ２ 或 络 运营压 力 ， 但这 并 不 能彻底 解 决 电信运 营 企业 网络 拥 塞 和用 户体 验 的矛 盾． 笔者 针对 Ｐ Ｐ应 用 中最 广 ２
空压机流量压力控制系统优化设计
区域治理CASE空压机流量压力控制系统优化设计南京宏伟屠宰机械制造有限公司 毛凯旸摘要：随着我国制造业的发展，自动化设备在制造业中得到了广泛的应用。
压缩空气作为一种重要的二次能源，其应用范围越来越广。
本文在研究空压机工作原理和结构的基础上，结合工厂空压机运行现状，进一步探讨了空压机的流量压力控制策略，并从压力、流量等关键参数出发，提出了空气压缩机的优化控制方案。
关键词：自动化设备；空压机；流量压力；优化控制中图分类号：TS736 文献标识码：A 文章编号：2096-4595（2020）47-0160-0001空气压缩机顾名思义就是压缩空气，其将低压气体转化为高压气体，通过管道将压缩空气输送到其他设备。
在一家液晶显示器厂，产品生产的每一个环节都需要使用压缩空气。
压缩空气用于玻璃基板运输、清洁、涂层、曝光和蚀刻的每个过程。
因此，空压机的稳定性直接关系到工厂的成败。
一、压力优化控制流程（一）压力优化控制方案总体规划空压机优化控制系统是为解决空压机日常管理中稳定性差、响应速度慢、系统运行耗费大量人力物力等问题而设计的。
控制系统的加入可以提高现场设备管理的及时性，加快对设备异常情况的响应，使设备管理自动化、智能化、人性化。
空压机优化控制方案分为三个层次。
一是实现空压机和管网的数据监控，二是实现空压机的远程手动切换控制，三是实现压力区控制和流量控制。
以下介绍空压机的手动控制和压力自动控制逻辑。
（二）空压机远程手动控制流程空压机远程手动控制方案是实现空压机的远程操作，将空压机的控制信号和运行数据接入远程监控系统，通过监控系统控制空压机的开、关。
空压机远程开关的过程是：第一步，通过监控SCADA输出机组启动信号，现场PLC接收到信号后，确认空压机远程/就地开关位置。
如果开关处于“本地”状态，则不能远程启动机组，命令停止执行；如开关处于“远程”状态，则执行下一步动作。
第二，确定空气压缩机中是否有警报。
如有报警，在监控屏上提示“机组处于报警状态”没有报警，则打开冷却水电动阀。
气动泵流量控制系统的设计
法以其 结构 简单 、稳定性 好 、工作可
将专 家 系统简化 ，不设 人机 自然语 言 靠 、高 速方便 而成 为工业控 制的 主要
对话 ，将 知识库 、规 则集缩 小 ，于是 技术之一。Ｐ Ｄ 制器就是根据 系统的 Ｉ控 专 家系统变 成 了专家控 制器 ，从而能 误差 ，利用 比例 、积分 、微 分计 算出
气动泵流量控制系统的设计
解放军炮兵学院五系４ 队 李浩 邱超凡 ２
近 年 来 ，随 着 计 算 机 进 入 控 制 计 ，由单 点测速 的皮 托管演 变发展 而 如 图２ 所示 。专家知识库是根据熟练操 领 域 ，以 及新 型的电 力电子功 率元 器 来 ，基于 流体 力学能量 守衡 原理 ，遵 作 工 或 专 家 的 经 验 和 知 识 ，把 各 种 工 件的不断 出现 ，使采 用全控制 开关功 从伯努利 定律 ，控制 气体流 量采用 比 况下被控对象特性 所对应的Ｐ Ｄ参数记 Ｉ 率元件进行脉宽调制 （ ｌｅ ｐｕ ｓ ｗｉ ｔ 例 电磁 阀 。 通 过 ４×４ 盘 和 １ ８Ｘ６ 录在数 据库 中而 形成 ；数据库存 放被 ｄｈ 键 ２ ４ ｍｏ ｕａｉｎ ｄ ｌｔ ，简￣ ＷＭ ）的控 制方 式 液 晶 模 块 实 现 人 机 对 话 便 于 用 户 操 控对 象的输 入和输 出信 号 、给 定信号 ｏ ｇＰ
得到 了广 泛 的 应 用 。
作 。 系统 结 构 如 图 ｌ 示 。 所
（ 即获 得 了偏差 和偏差 变化率 ） ；逻
辑 推理 机则 从数据库 中取 出实 际运行
气体流量控制系统的设计 本系统以ＡＶＲ系列的ａ ｍｅ ａ ２ ｔ ｇ ３
流量控制算法
数据 ，根据 给 出的推理机 制 ，从 专家
集 实际流 量信号 ，根据 该信号 在其 内 简介
道路车流量管理控制系统设计
该系统也可以和汽车导航设备相对接 ，自动
引导 汽 车行 驶 ；该 系统也 可 以直接 或 间 接 和 网络
相 连接 ，将 获取 到 的道路 车 流 量信 息 发送 到 网络
上， 以供 人们 查 询 。
道 路 预 警 信 号 装 置根 据 接 收到 的指 令 分别 显 示 不 同指示 信 号 ，不 同的指 示 信 号 不 仅 表示 前 方 道 路 的车 流量 状 况 ， 代 表 了相应 的指 令 ： 还 当该 道 路 人 口处 的道 路 预警 信号 装 置 的 指示 信 号 表 示 前 方 道路 车流 量 状 况属 于超 负 荷 状 态 时 ，则 禁 止普
１ 道路 车 流量 监测 装 置 ； ： 路预 警 信号 装 置 ； ： 规抓 拍 装 ： ２道 ３违 置 ； 计 算机 控制 系统 ； 周 边道 路 交 通状 况显 示 牌 ； ： ４： ５： ａ 干道 ； ｂ 区域道路 ； 干道人 口； ： ： ｃ： ｄ 干道 出 口； ： ｅ 车库 ；： ｆ网络查询终端 图 １ 道 路车流 量 管理控 制 系统 示意 图
５ 结 语
国 家 中期 规 划 明确 ， 先 发 展 城 市 公 共 交 通 ， 优
使 用 电力 ； 用改 进 的燃 料 ； 用新 型材 料 ； 使 采 采用 电 磁 技术 改 进交 通工 具 的控制 过 程 ， 等等 。
３ Ｏ
道路交通
城 市道 桥 与 防 洪
２１ 年 ５ ０１ 月第 ５ 期
车 辆 的 流量 是 非 常少 的 ，所 以存 在 着 严 重 的资 源 浪费 ， 同时 它也 保 证不 了公交 的高效 和畅通 ， 为 因 它 无法 避 免 红绿 灯 和堵 塞 。本 系统 实 行 的是 道 路
单片机流量控制系统的结构设计
１ 系统 工作原 理
１ ． １ 总体 设计 ＡＤ 转 换器将模拟量 输入单片机 ，是外部 输入与单片机 的
接 口。系统软件 对单 片机起控制作用 ，分 析输入的数据 ，输 出 控 制信号 ，执行 机构是步进 电机 。同时 ，系统 的拨码盘 可以输 入设 定值 ，动态 的流量和总流量通过数码 管显示 。主程序 、子 程 序和流量控制 程序构成 了系统 的软件 。控制系统 的总体功 能 由主程序实现 ，子程序可 以实现具体功 能。流量的控制通过 流 量控制 程序实现 。
１ ． ２ 工作原理
每片 可代表 一位 十进 制数 。需要 几位 十进 制数就 可拼 接几 片 Ｂ Ｃ Ｄ码拨盘 。 Ｂ Ｃ Ｄ码拨盘有 ５ 个接点 ， 其 中一个为输人控制线 ，
图 １系统原理框 图。流量信息 由传感器 （ 电磁流量计 ） 采 集后 ，由变换器转化 为模拟 电信号 ，ＡＤ 转换器将 此信号变换 成离散 信号 ，传 给单 片机。根据事先给定 的设 定值 ，软件 系统 处理采集 到的信息 ，输 出控制信号 ，此信号通过 Ｄ Ａ 转换器变 为模拟 电量 。控制 阀通过模 拟电量来产生相应 的动作 ，调节并
的意义 。 流量计在工业 生产 中广泛应用 ，常用 的四类 ： 速度流量计 ，
差压流量计 ，容积流量计和 电磁 流量 计。这几种流量计 各有 自 己的优缺 点 ，前三种只适合 于测量小 管径传输时 的流量 ，虽 然 它们有较 高的精度 ，但压力损失 比较多 ，所 以这些 流量 计会对 流动产生 阻力 ；而 电磁流量计 的压力 损失微乎其微 ，能够使 管 道 传输畅通 无阻 ，因此对大管径传输优 势非常 明显 。综合考 虑 实际应用 ，本 系统结 构设 计时选用的传感器为 电磁流量计 。
基于单片机的流量控制系统设计—
基于单片机的流量控制系统设计—引言：随着社会的发展和进步，流量控制系统在各个领域的应用越来越广泛。
流量控制系统可以监测和控制液体、气体等介质的流动，达到合理利用资源、提高生产效率等目的。
本文将基于单片机设计一个流量控制系统，旨在通过对流量的监测和控制，实现对流量的合理调节，从而达到资源的有效利用和提高生产效率的目的。
一、系统设计思路本系统的设计主要包括传感器模块、控制模块和执行机构三个部分。
其中传感器模块用于监测流量，控制模块用于处理监测到的流量数据，并对执行机构进行控制，执行机构用于控制流量的开关。
设计思路如下：1.设置一个流量传感器，用于监测流量，并将监测到的流量数据发送给控制模块。
2.接收到流量传感器发送的数据后，控制模块通过单片机进行数据处理，并根据设定的流量阈值来进行判断和控制。
3.当流量小于设定的阈值时，控制模块控制执行机构打开流量开关，使液体、气体等介质开始流动；当流量超过设定的阈值时，控制模块控制执行机构关闭流量开关，从而达到流量的控制目的。
二、系统硬件设计1.传感器模块：传感器模块主要包括一个流量传感器和一个模数转换器。
流量传感器用于监测流量，并将模拟量信号转换为数字量信号发送给控制模块。
模数转换器用于将传感器模块发送的模拟量信号转换为数字信号，以便于单片机进行处理。
2.控制模块：控制模块主要包括一个单片机和一块液晶显示屏。
单片机用于处理流量传感器发送的数据，并根据设定的流量阈值进行判断和控制。
液晶显示屏用于实时显示监测到的流量数据和系统的运行状态。
3.执行机构：执行机构主要由一个电磁阀组成。
当流量超过设定的阈值时，控制模块将通过单片机控制电磁阀关闭流量开关，从而实现对流量的控制。
三、系统软件设计1.单片机程序设计：单片机程序主要包括以下几个模块：流量传感器数据采集模块、流量阈值设置模块和执行机构控制模块。
流量传感器数据采集模块负责采集传感器模块发送的数据，并将数据通过串口发送给控制模块。
管道流量单回路控制系统设计与调试
管道流量单回路控制系统设计与调试管道流量单回路控制系统设计与调试一、控制目的总体控制方案在保证安全、可靠运行的情况下，采用现代控制理论和方法，实现计算机自动监控。
并能够完成数据存储、动态显示、数据分析、报表打印等功能。
其稳定度、控制精度、响应速度达到设计要求根据设定的管道对象和其他配置，运用计算机和InTouch组态软件，设计一套监控系统，并通过调试使得管道流量维持恒定或保持在一定误差范围内。
二、性能要求1．要求管道流量恒定，流量设定值SP自行给定。
2．无扰时，流量基本恒定，由控制电动调节阀实现。
3．有扰时：改变变频器频率，管道流量允许波动。
4．预期性能：响应曲线为衰减振荡；允许存在一定误差；调整时间尽可能短。
三、方案设计及控制规律的选择依据现有实验设备和装置,装置柜采用浙江大学求是公司PCT-III过程控制系统实验装置,含被控对象―水箱、管道（直径4公分）、仪表、供水设备、开关电磁阀和电动调节阀等。
. 控制台采用浙江大学求是公司PCT-III过程控制系统实验装置, 含接线端子、485总线模块、控制电源。
1．方案控制设计本设计采用单回路反馈控制。
通过比较反馈量和给定值的偏差，利用反馈控制规律控制电动阀的打开和闭合，如图2.1所示：图2.1流量单回路控制系统方框图2．PID控制规律PID（Proportional Integral Derivative）控制是控制工程中技术成熟、应用广泛的一种控制策略，经过长期的工程实践，已形成了一套完整的控制方法和典型的结构。
它不仅适用于数学模型已知的控制系统中，而且对于大多数数学模型难以确定的工业过程也可应用。
PID控制参数整定方便，结构改变灵活，在众多工业过程控制中取得了满意的应用效果。
随着计算机技术的迅速发展，将PID控制数字化，在计算机控制系统中实施数字PID控制，已成为一个新的发展趋势。
因此，PID控制是一种很重要、很实用的控制规律。
比例控制、积分控制和微分控制的组合称为比例加积分加微分控制。
基于单片微机的流量控制系统设计
８ 阳 ｃ船 ａｄｃ ｐｔｒ ｈ ｅｕ ａ ｅ ｒ ｅ 盯 礓 ｈ ｌ ｏ ｕｅ．Ｔｅｒｓｔｈ８ｈ ｎｐ ｖｄ ｌ ｍ ｌ ｅ ｏ
ｔ ｈ ｇ ｏ Ｉ ｈ 阳ｐ ｒ ｈ ｓｒ ｃｕ ｅ ｏ ｈ ｒｗａ ｅ Ｏ ｅ ｏ ｄ． ｎ ｅ ｔ ｅ ｔ ｅ ｔ ｕ ｔｒ ｆ ａ ｄ ｒ
ａｄ ｓｆｗａｅ Ｏ ｈ ｓ ｓｅ ｛ ｒｓｎｅ ｆ ｄ ｔｉ ｎ ｏ ｔ ｒ ｆ ｔ ｅ ｙｔｍ ｓ ｅｅｔｄ ｎ ｅ ａ ． ｐ ｌ
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基于单片微机的流量控制系统设计
吴先用 ’ 李 燕 李 涛 。 － １ 长江大学电子信息学院 ４ ４ ２ ． ５０５ ２ 江汉油田清 河采油厂 采油二 队 ２２ １３ ． ６ ７ ４ ５ 华 中科技 大学控制科 学与工程 系 ４ ０ ７ ． ５０ ４
２系统软件设计
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１流量控制系统的工作原理及硬件设
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本系统选用 ８ Ｃ 单 片机作 为下级温 ９５ ｌ 度 、流量 控制 的 中央处 理机 ， 即现 场控 制器。利 用 ８ Ｃ １ 片机的串行接 口，通 ９ ５单 过 Ｒｓ ３ ２ ２异步通信接 口与上位 机进行通 信。其结 构框 图如 图 ｌ所示 。下 位机具 有 采样 、控 制规 律运 算 、输 出控 制 以及 向 上位 机传送 Ｆ 位机采集 的主要参数和现场
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目录第一章过程控制仪表课程设计的目的意义 (2)1.1 设计目的 (2)1.2 课程在教学计划中的地位和作用 (2)第二章流量控制系统（实验部分） (3)2.1 控制系统工艺流程 (3)2.2 控制系统的控制要求 (4)2.3 系统的实验调试 (5)第三章流量控制系统工艺流程及控制要求 (6)3.1 控制系统工艺流程 (6)3.2 设计内容及要求 (7)第四章总体设计方案 (8)4.1 设计思想 (8)4.2 总体设计流程图 (8)第五章硬件设计 (9)5.1 硬件设计概要 (9)5.2 硬件选型 (9)5.3 硬件电路设计系统原理图及其说明 (13)第六章软件设计 (14)6.1 软件设计流程图及其说明 (14)6.2 源程序及其说明 (16)第七章系统调试及使用说明 (17)第八章收获、体会 (20)参考文献 (21)第一章微控制器应用系统综合设计的目的意义1.1 实验目白勺本次课程设计是为《过程控制仪表》课程而开设的综合实践教学环节，是对《现代检测技术》、《自动控制理论》、《过程控制仪表》、《计算机控制技术》等前期课堂学习内容的综合应用。
本设计主要是通过对典型工业生产过程中常见的典型工艺参数的测量方法、信号处理技术和控制系统的设计，掌握测控对象参数检测方法、变送器的功能、测控通道技术、执行器和调节阀的功能、过程控制仪表的PID控制参数整定方法，培养学生综合运用理论知识来分析和解决实际问题的能力，使学生通过自己动手对一个工业过程控制对象进行仪表设计与选型，促进学生对仪表及其理论与设计的进一步认识。
本次设计的主要任务是通过对一个典型工业生产过程（如煤气脱硫工艺过程）进行分析，并对其中的液位参数设计其控制系统。
设计中要求学生掌握变送器功能原理，能选择合理的变送器类型型号；掌握执行器、调节阀的功能原理，能选择合理的器件类型型号；掌握PID调节器的功能原理，完成液位控制系统的总体设计，并画出控制系统的原理图和系统主要程序框图。
通过对过程控制系统的组态和调试，使学生对《过程控制仪表》课程的内容有一个全面的感性认识，掌握常用过程控制系统的基本应用，使学生将理论与实践有机地结合起来，有效的巩固与提高理论教学效果。
1.2课程设计在教学计划中的地位和作用本课程设计是为《过程控制仪表》课程而开设的综合实践教学环节，是对《现代检测技术》、《自动控制理论》、《过程控制仪表》、《计算机控制技术》等前期课堂学习内容的综合应用，使学生加深对过去已修课程的理解，用本课程所学的基本理论和方法，运用计算机控制技术，解决过程控制领域的实际问题，为学生今后从事过程控制领域的工作打下基础。
因此本课程在教学计划中具有重要的地位和作用。
第二章流量控制系统（实验部分）2.1控制系统工艺流程说明：FT为流量变送器，FC为智能调节器，VL为电动阀，SSR为固态继电器控制输出，Q表示流量。
图23同。
图2.2内容器单闭环流量控制系统方块流程图被控制量图2.4双闭环比值控制方块流程图2.2 控制系统的控制要求Q1Q2图2.3双闭坏比值控制「•艺流程图VL1K2.2.1单闭环控制要求给定流量范围为0~400L/h，流量从200L/h稳态向300L/h稳态过渡的调节时间不超过100s，超调量不超过5%，稳态误差不超过士5%.2.2.2双闭环比值控制主回路（图24中FC1调节的回路）要求如单闭环控制要求，副回路（FC2调节的回路）的比值K 为2，主回路Q1随给定Qs改变：在Q1稳定在给定Qs后，副回路调节时间不超过50s，超调量不超过5%，稳态误差不超过士5%2.3 系统的实验调试2.3.1单闭环流量控制①在实验面板上接好线，确认无误后打开实验机柜电源和水泵开矢；②将智能调节器FC1设置为单路输入内给定、人工模糊自整定PID调节方式；③ 调节PID参数：积分分离值为0，先使积分时间TI为一较大值，微分时间TD为0 ；调节比例带P^使流量Q1能稳定到给定值附近，且过渡时间不太大、超调量满足工艺要求；再调节积分时间TI，使流量Q1的稳态误差减小以满足工艺要求。
若此时过渡时间也能达到工艺要求，则可以不要微分作用，若不能满足则慢慢增加微分时间TD，使调节时间减小以满足工艺要求。
说明：在调节比例带P使流量能稳定到给定值附近后，主要需解决的是减少稳态误差（减小TI ）、减少超调量（增加比例带P或积分时间TI ）和减少过渡时间（增加微分时间TD或减小积分时间TI），P、TI、TD这3个参数主要需调节的是P和TI，观察无纸记录仪的响应曲线，多试几组参数，使流量控制达到工艺要求。
2.3.2双闭环比值控制①在2.3.1中单闭环流量控制已满足工艺要求的前提下，将其做为主回路，不需再改动其参数。
②将调节器FC2设置为双路输入外给定、人工模糊自整定PID调节方式。
③将比值器设置为加法方式，比例系数A=0.5，B=0。
④Q1稳定后，副回路的给定也就一定了。
调节PID参数（调节方法如单闭环控制），给调节器FC2选择合适的PID值以满足工艺要求。
第三章流量控制系统工艺流程及控制要求3.1控制系统工艺流程HPF法脱硫是国内新开发的技术，它是以氨为碱源液相催化氧化脱硫新工艺采用的催化剂HPF是一种复合催化剂，它对脱硫和再生过程均有催化作用。
所产废液完全可以回兑到炼焦煤中，从而大大简化了工艺流程。
脱硫、脱氟效率较高，一般可达到塔后煤气含H2SS 100mg/m3，含HCN<300mg/m3。
HPF法脱硫的工艺流程是：鼓风机后的煤气进入预冷塔与塔顶喷洒的冷却水逆向接触，被冷却为30°C，冷却水从塔下部用泵抽出，送外冷器被低温水冷至28°C送回塔顶循环喷洒。
采取部分剩余氨水更新循环冷却水，多余循环水返回机械化氨水澄清槽。
冷后的焦炉煤气经过两台并联的脱硫塔,从塔顶喷淋脱硫液以吸收煤气中的H$、HCN （同时吸收氨，以补充脫硫脫氤过程中消耗的氨）。
脫H$后的煤气送入洗涤工段。
两台并联的脫硫塔都有自己独立的再生系统，吸收了H?S、HCN的溶液从塔溜出，经液封槽进入各自独立的反应槽，再经溶液循环泵送入再生塔。
同时由空气压缩机送来的压缩空气鼓入再生塔底部，溶液在塔内即得到再生。
再生后溶液经液位调节器返回各自对应的脫硫塔循环使用。
浮于再生塔顶的硫泡沫利用位差流入泡沫槽，硫泡沫经泡沫泵送入戈尔膜过滤器分离，清液流入反应槽，硫膏经压缩空气压榨成硫饼装袋外销。
为避免脱硫液盐类积累影响脱硫效果，排出少量废液送往配煤。
脫硫工艺的流程如图3.1所示。
图中L表示液位；P表示压力；T表示温度；F表示流量；I 表示指示；C表示控制；V表示阀门；Q表示累计。
图3.1 HPF 脱硫工艺流程流程图3.2设计内容及要求1) .循环上水的流量范围在800-1000m 3/h ，精度要求为士 5%。
2) .抽水高度(即预冷塔高度)约20m。
4第四章总体设计方案4.1 设计思想设计的矢键在于循环水的抽送、流量的检测和控制，分别可以通过选择合适的工业水泵、流量计、无纸记录仪和流量积分演算智能调节器、电动调节阀完成相矢功能。
另外，假设氨水与循环上水的流量比值有固定要求，可增加比值器实现流量比值控制。
设循环上水的流量为主控量Q1，氨水的流量给定则为Q2s=Q1*K，二者的配比为氨水：循环上水=K ： 1，则可用实验中的流量比值控制系统实现该控希IJ环节。
4.2总体设计流程图图4.1双闭环比值控制方块流程图第五章硬件设计5-1硬件设计概要硬件设计主要是智能调节器的设计，可采用单片机做实时监控芯片，结合外围电路实现流量信号的变换、采集、PID运算与控制输出等功能。
为了能实时调整PID参数，需增加键盘扫描电路；为了显示PID参数和流量的大小，需增加显示模块o5.2硬件选型5.2.1智能调节器的自行设计I/V转换可用OP07构成的比例放大器实现。
由于ADC0809的转换速度只有几十微妙，相对流量的变化时间很小，可以不要保持器。
而ADC0809与DAC0832都是八位的转换器件，理论上的控制精度可达到1/255U00%=0・4%，足以满足流量控制的精度要求。
V/I转换可用RCV420转换器。
单片机选择STC89C52 -是CMOS工艺的单片机功耗较低；二是价格便宜；再者内部程序存储器有8KB的FLASHROM，能满足绝大部分工控过程实时监控程序的烧写需求。
显示部分用LCD，采用长沙太阳人电子的SMC1602a字符型液晶显示器。
键盘扫描可用8279加04矩阵键盘以中断方式实现。
5.2.2智能调节器选型采用虹润的HR・WP・XLS80智能调节器代替，其参数如下①输入信号：模拟量热电偶：B、E、J、K、S、T、WRe3-25、F2电阻：Pt1OO、Pt100.1、Cu50、Cu100、BA1、BA2 电流：0〜10mA、4〜20mA、0〜20mA，输入阻抗W 250Q电压：0〜5V、1〜5V波形：矩形、正弦或三角波幅度：光电隔离，大于4V （或根据用户要求任定）频率：0〜10KHz （或根据用户要求任定）②输出信号：DC 4〜20mA精度：测量显示精度±0.5%FS或士0.2%FS频率转换精度±1脉冲（LMS）一般优于0.2%5.2.3电动调节阀选型采用湖南力升信息设备有限公司的LSDZ-50电动调节机构，技术指标如下出轴力矩（N.m） : 50动作范围：0~360°动作时间（S）：20控制电路选项：4-20mA输入位置输出：4・20mA直流动力电源：220VAC 50Hz精度：定位精度：0.5%，位置反馈精度：0.5%环境温度：・25~+55°C5.2.4流量计选型采用北京尺度方圆传感器有限公司的LWGY-250A05，S技术指标如下精度：±0.5%R口径：250mm,标准量程120- 1200m3/h重复性：0.05%〜0.2%5.2.5比值器选型采用虹润的HR-WP-XQS8，0技术指标如下①特性显示方式：以双排四位LED显示第一路测量值（PV1）和第二路测量值（PV2），以红色/绿色光柱进行两路测量值百分比的模拟显示o显示范围：999〜9999字。
测量精度：士0.2%FS或0.5%FS ；±0.1 %FS （需特殊订制）。
分辨率：±1字。
报警方式：个报警点控制（1 AL、2AL、3AL、4AL） LED指示。
报警精度：±1字。
②运算模型加减运算：S0=AS1± BS2公式4.1乘法运算：S0=AS1x BS2除法运算：S0=AS1- BS2计算精度：±0.5%FS±1字或±0.2%FS±1字运算周期：0.4秒③输入信号 热电偶： K 、E 、S 、B 、J 、T 、R 、Wre3-25 热电阻：Pt100、Cu100、BA2、BA1直流电压：0〜20mV 、0〜100mV 、0〜5V 、1 〜5V 、0〜5V 开方、1 〜5V 开 ・5〜5V ；・10V 〜10V 、0〜10V直流电流：0〜10mA 、4〜20mA 、0〜20mA 、。