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1、题 目： 基于MCGS的双容 液位控制系统研究 目录1绪论21.1课题的提出21.2液位控制器的特点及作用21.2.1液位控制器的特点21.2.2液位控制器的作用21.3液位控制的意义及发展前景22 THSA-1型过控综合自动化控制系统简介32.1 概述32.2 系统总体说明32.2.1被控对象42.2.2检测装置52.2.3执行机构62.3系统实验平台62.3.1控制屏组件72.3.2智能仪表控制组件83 MCGS组态软件的介绍103.1 什么是MCGS组态软件103.2 MCGS组态软件的系统构成103.3 MCGS组态软件的功能和特点113.4 MCGS组态软件的工作方式123.5本章总
2、结124 双容液位控制系统分析134.1 基于MCGS的双容液位控制实验原理134.2基于MCGS的双容液位控制系统建模134.3实验内容与步骤154.4 基于MCGS的双容液位控制系统实验截图164.5 实验结论185 系统的PID参数整定195.1 PID概述195.2 控制器参数整定195.3 PID参数的确定205.3.1选择参数205.3.2实验凑试法205.3.3整定比例控制215.3.4整定积分环节215.3.5整定微分环节215.4 系统特性测试225.5本章小结226 基于MCGS的双容液位控制系统研究结论236.1双容液位控制系统的特点236.2将来可能改进的方法23参考文
3、献：24谢 辞25基于MCGS的双容液位控制系统研究 摘 要：在化学工业生产中，液位控制是一项非常重要的环节。本论文以过程综合自动化控制系统实验平台为研究背景，以智能仪表控制方法为主要工具，进行双容液位控制方法研究。随着科学技术的不断发展人们开始利用各种先进的仪器和技术组成计算机控制系统来代替人工复杂的控制操作，智能仪表控制便是其中一种非常好的控制方法。集自动控制技术、计算机技术、通信技术为一体的数字式控制智能控制一般具有极其丰富的运算功能，且使用灵活方便、图形或数字显示形象直观、运行安全可靠等优点，智能控制仪表越来越广泛的被应用于工业控制领域。 在控制算法方面，通过该实验平台并用智能仪表构成
4、控制系统回路。然后根据系统具体的控制要求选择不同的控制算法，主回路选择PI调节器，副回路选择P调节器来实现对系统的整体控制，并通过工程整定法对调节器参数进行整定，使系统在正常工作的情况下很快进入稳定状态，达到令人满意的效果。 本课题的研究，有利于使我们掌握过程控制的一些基本知识和算法，为理论联系实际提供了良好的试验环境。关键词：液位控制 智能仪表控制 双容位液控制 PID控制Abstract:In the chemical industrial production, liquid level control is a very important link. This thesis to p
5、rocess integrated automation control system experimental platform for the research background, intelligent instrument control method for the main tools, carries on the double let level control method. Along with the science and technology unceasing development people began to use all sorts of advanc
6、ed equipment and technology of computer control system to replace artificial complex control operation, intelligent instrument control is one of the very good control method. Integrating automatic control technology, computer technology, communication technology for the integration of digital contro
7、l intelligent control is extremely rich operations commonly function and use agile and convenient, graphics or digital display image intuitive, safe and reliable operation, the intelligent control instrument advantages are widely applied in the industrial control area. At the appearance calculation
8、road that control, has been should experiment the flat ground goes to offset the intelligence to appear to draw up to control the system behind of track .Then request to choose the different controlcalculation road according to the system of concrete control, the main part track choice PI modulator
9、of behind, bad habit- the track choice the P modulator of behind arrive to complete all controls toward system, and carry on the back the long method of arrive to continue to open the exhibition to all of the modulator parameters to carry on the back the long through all of the engineering, make the
10、 system input the stable emergence very soon under the regular work of condition, attain the virtuous result. The research of this topic, is beneficial to make we control some basic knowledge and the calculation road that process controls, the contact arrives the supply for the sake of the theories
11、good and try at court the environment body last.Key word: the control of the liquid; the string class control; the intelligence appears the control; the PID control1绪论1.1课题的提出人们生活以及工业生产经常涉及到液位和流量的控制问题，例如饮料、食品加工，居民生活用水的供应，溶液过滤，污水处理，化工生产等多种行业的生产加工过程，通常要使用蓄液池。蓄液池中的液位需要维持合适的高度，太满容易溢出造成浪费，过少则无法满足需求。因此，需要
12、设计合理的控制器自动调整蓄液池的进出流量。这些不同背景的实际问题都可以简化为某种水箱的液位控制问题。因此液位是工业控制过程中一个重要的参数。液位控制是工业中常见的过程控制，它对生产的影响不容忽视。单容液位控制系统具有非线性，滞后，耦合等特征，能够很好的模拟工业过程特征。基于此，本论文提出并将对双容液位控制系统做一个系统研究。1.2液位控制器的特点及作用1.2.1液位控制器的特点外形小巧紧凑，适合柜内导轨安装。 就地液位控制或报警。 可以检测调节阀的工作状态，关闭严不严(有无泄漏)。用于给排水控制的双电极液位控制器 1.2.2液位控制器的作用进液控制 液位低于下限时,继电器吸合,红色报警灯亮；液
13、位高于上限时,继电器断开,红色报警灯灭排液控制 液位高于上限时,继电器吸合,红色报警灯亮；液位低于下限时,继电器断开,红色报警灯灭1.3液位控制的意义及发展前景在动态的状态下，采用合适的方法对液位进行检测、控制，能收到很好的生产效果。随着电子技术及计算机技术的发展，液位检测的自动控制成为其今后的发展趋势，控制过程的自动化处理以及监控软件良好的人机界面，操作人员在监控计算机上能根据控制效果及时修改运行参数，这样能有效的减少工人的疲劳和失误，提高生产过程的实时性、安全性。 随着计算机控制技术应用的普及、可靠性的提高及价格的下降，液位检测的PID控制必将得到更加广泛的应用。2 THSA-1型过控综合
14、自动化控制系统简介2.1 概述“THSA-1型过控综合自动化控制系统实验平台”是由实验控制对象、实验控制台及上位监控PC机三部分组成。本装置结合了当今工业现场过程控制的实际，是一套集自动化仪表技术、计算机技术、通讯技术、自动控制技术及现场总线技术为一体的多功能实验设备。该系统包括流量、温度、液位、压力等热工参数，可实现系统参数辨识，单回路控制，串级控制，前馈-反馈控制，滞后控制、比值控制，解耦控制等多种控制形式。具有如下特点：真实性、直观性、综合性强，控制对象组件全部来源于工业现场。被控参数全面，涵盖了连续性工业生产过程中的液位、压力、流量及温度等典型参数。具有广泛的扩展性和后续开发功能，所有
15、I/O信号全部采用国际标准IEC信号。具有控制参数和控制方案的多样化。通过不同被控参数、动力源、控制器、执行器及工艺管路的组合可构成几十种过程控制系统实验项目。各种控制算法和调节规律在开放的实验软件平台上都可以实现。实验数据及图表在上位机软件系统中很容易存储及调用，以便实验者进行实验后的比较和分析。多种控制方式：可采用AI智能仪表控制、DCS分布式控制、S7-200或S7-300PLC可编程控制、DDC远程数据采集控制等多种控制方式。充分考虑了各大高校自动化专业的大纲要求，完全能满足教学实验、课程设计、毕业设计的需要，同时学生可自行设计实验方案，进行综合性、创造性过程控制系统实验的设计、调试、分析，培养学生的独立操作、独立分析问题和解决问题的能力。同时本实验装置具有如下安全保护体系：1三相四线制总电源输入经带漏电保护装置的三相四线制断路器进入系统电源之后又分为一个三相电源支路和三个不同相的单相支路，每一支路都带有各自三相、单相断路
