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现场总线课设报告.doc
目录
1.设计目的与要求 2
1.1设计目的 2
1.2设计要求 2
1.2设计要求..................................................................................................................................3
2.系统结构设计 4
2.1 系统平台测试.........................................................................................................................4
2.2控制方案 6
2.3系统结构 6
3.过程仪表选择 7
3.1控制器：计算机 7
3.2液位传感器： 7
3.3 电磁流量传感器、电磁流量转换器： 7
3.4电动调节阀： 7
4.系统组态设计 8
4.1 流程图和组态图 8
4.2 组态画面 8
4.4 应用程序 9
4.4.1 PID算法描述 9
4.4.2 应用程序 9
4.5 动画连接 15
4.6 Wincc 设计图....................................................................................................16
4.7 网络通讯.............................................................................................................17
5.结论 20
参考文献 21
1.设计目的与要求
1.1设计目的
本设计在综合应用多门学科知识的基础上，运用组态王软件和过程控制实验装置设计并调试一个液位单回路过程控制系统。与验证性实验相比，它增加了设计过程和调试过程，突破了以前只用别人设计好的实验程序验证和分析实验结果的局限。整个设计涉及组态软件的选用、仪表的选型、系统的结构和程序设计，设备连接与调试运行等多方面的工作。因此，通过此次设计，不但能培养我们灵活运用所学知识解决实际问题的能力和实验技能，同时还能加深对新技术的认知和理解，既有利于进一步增强我们对过程控制这一学科的浓厚兴趣，也为毕业设计打下良好基础。具体目的包括：
1.2设计要求
１.学生应根据项目的内容和要求，明确设计任务，拟定设计方案与进度计划，运用所学的专业知识，进行算法设计、硬件系统设计、软件系统设计、创新方法或功能设计，完成系统的软硬件调试和联调，并提交规范的设计报告，从而提高理论知识的工程应用能力。
２.为了保证课程设计按时圆满完成，学生在课程设计期间应清楚和遵守以下要求：
1)遵守实验室的各项规定，务必按规定的规程使用及调试设备。
2)每班分为3批，每批2-3人共用一套实验设备，分组情况见附录1。
3)在实验室设计调试时间不少于32学时，按规定时间进入实验室，时间安排见附录１。
4)按时提交设计报告、准时参加抽查或答辩，成绩评定标准见第五部分。
5)课程设计前做好预习，查找资料，学习PROFIBUS基本概念、西门子PLC基础知识和编程技术、熟悉Step7和WinCC软件的使用。实验设备手册见电子文档。
6)在参考题目中选择设计项目，也可以自选题目，参考题目见附录2。
7)最终必须独立完成1～2个完整的项目，并有创新的设计内容。
1.3课程设计要求
现场总线技术课程设计在THPCAT-2型现场总线控制系统实验平台上完成，实验平台的系统组成结构如图１所示。在该实验平台上可以设计实现基于PROFIBUS现场总线的开关量及模拟量控制系统。监控对象包括模拟锅炉、水箱、以及按钮和彩灯。软件开发平台包括PLC编程软件STEP 7和监控组态软件WINCC。学生根据设计题目和要求在实验平台上择取硬件和软件部件，完成设计任务和设计报告。
图１ THPCAT-2型现场总线控制系统实验装置结构图
2.系统结构设计
2.2控制方案
图2-1 系统方框图
基于被控对象是一个时间常数较小的惯性环节，故本系统调节器的参数宜用阶跃响应曲线法确定，控制方案选择PI控制。
2.系统结构
图2-2 系统结构
如图所示为液位单回路控制系统的结构。系统的被控对象为下水箱，下水箱的液位作为被控变量。基于系统的控制任务是维持被控变量恒定不变，即在稳态时，它总等于设定值。因此需要把液位经检测变送后的信号作为系统的反馈量，并采用PID调节器。
3.过程仪表选择
3.1控制器：计算机
为满足组态王软件运行的流畅，计算机的配置一般不低于一下标准：
处理器：奔腾4 主频
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