双容水箱液位控制系统毕业设计

沈阳工程学院毕业设计(论文)

摘要

本设计以JBS-GK04型过程控制实验装置为基础，对双容水箱进行对象特性测试及液位控制。通过对双容水箱液位控制系统的分析建模，针对其对象特性，采用PID控制方式，构成了以上水箱液位为副调节参数、下水箱液位为主调节参数的液位控制系统，有效地克服了二次干扰以及双容水箱的容量滞后等问题，从而缩短了调节时间。利用北京亚控公司生产的组态王软件实施上位机界面组态，对系统进行实时地操作、监控。在控制过程中不需要下位机，通过在组太王软件工程浏览器中的命令语言编辑对话框里面输入PID控制源程序，实现计算机直接控制的方式，实现计算机与现场设备之间的数据交换。利用变频器使抽水泵工作在恒压供水的状态下，通过电动调节阀来实现控制目标。在对双容水箱液位控制系统进行参数整定时，以使调节过程稳、准、快为原则，从而得到适合的调节器参数。实验结果表明，系统实现了对过程参数的无稳态误差控制，具有良好的稳态性能和动态性能。

关键词: 液位；PID 控制；组态软件；参数整定

Abstract

The design is based on the JBS-GK04 type of process control device for the testing object properties and level control on the two-tank. Through analysis and modeling for the two-tank water level control system, use of cascade PID control for its object properties and constitute a water level control system ,its deputy adjustable parameter is previous water level and the main adjustable parameters is under the tank's liquid level cascade control system. It overcomes the problems effectively about the second two-tank and capacity lagged behind and reduces the adjustment time. Use Configuration software which is generated by Beijing Asia's PC to implement the interface configuration, operate water level real-time and monitor the system. In the control process does not require the next crew, edit dialog box to enter the PID control inside source through the software engineering group in the browser command language to achieve direct control of the computer, And use the drive to work in the constant pressure water supply pumps in the state, through the electric control valve to achieve the control objectives. In two-tank water level control system parameters adjustment, follow the principle of steady, accurate, fast in adjustment process to get appropriate parameters. The experimental results show that the system of process parameters to achieve steady-state error-free control, with good steady state performance and dynamic performance.

Keywords: LevelPID control; configuration software; parameter tuning

目录

摘要 0

Abstract (1)

目录 (2)

第一章绪论 (3)

1.1课题研究背景及意义 (3)

1.2本文主要研究的内容 (3)

第二章JBS-GK04型过程控制实验装置 (4)

2.1系统组成 (4)

2.2系统特点 (4)

2.3.工艺流程 (5)

2.4技术规格 (6)

2.5、JBS-GK04过程控制实验装置上位机操作说明 (8)

第三章双容水箱液位控制系统方案设计 (12)

3.1双容水箱液位控制系统分析 (12)

3.2 双容水箱液位控制系统方案设计 (12)

3.2.1控制方案的选定 (12)

3.2.2串级控制系统的特点 (13)

3.2.3串级控制系统的设计 (13)

3.2.4计算机串级控制算法实施 (16)

3.2.5液位串级控制系统工作过程 (17)

3.3液位控制系统参数整定 (18)

3.3.1Kp、Ti、Td对控制质量的影响 (19)

3.3.2几种工程整定方法介绍 (19)

3.3.3串级控制系统的参数整定 (21)

第四章组态软件设计 (23)

4.1“组态王”简介 (23)

4.2组态画面的建立 (23)

4.2.1建立工程 (23)

4.2.2设备配置 (24)

4.2.3变量定义 (25)

4.2.4画面设计与动画连接 (27)

4.2.5实时曲线和历史曲线的建立 (29)

总结 (31)