中南大学过程控制流量控制课程设计报告.doc

中南大学 《过程控制系统》 课程设计报告 设计题目 流量控制系统设计 指导老师 凌玉华 吴同茂 设计者 专业班级 设计日期 2015年1月 目 录 第一章 过程控制系统设计的目的意义 1 1.1 设计目的 1 1.2 课程在教学计划中的地位和作用 1 第二章 控制系统实验控制设计与调试 1 2.1 流量控制系统的工艺及控制要求 2 2.2 流量系统控制实验方案设计 3 2.3 系统调试与控制效果 4 第三章 流量控制系统设计 5 3.1流量控制系统总设计图 6 3.2控制系统硬件设计 9 第四章 收获、体会和建议 10 参考文献 12 第一章 过程控制系统设计的目的意义 设计目的 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。其目的在于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。其主要是设计工业生产过程经常遇到的压力、流量、液位及温度控制系统，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。 课程在教学计划中的地位和作用 课程设计对过程控制课程有重要的实践意义，可以加深学生对所学知识的理解与运用。主要的内容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，进一步加强对课堂理论知识的理解与综合应用能力，进而提高学生解决实际工程问题的能力。基本要求如下: 1. 掌握变送器功能原理，能选择合理的变送器类型型号； 2. 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； 3. 掌握PID调节器的功能原理，完成相应的压力、流量、液位及温度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。 4． 通过对一个典型工业生产过程进行分析，并对其中的一个参数（如温度、压力、流量、液位）设计其控制系统。 以上的课程设计要求充分地结合了教材理论知识，将理论上的常用工程设计过程运用到了课程设计之中。从整个系统的角度讲，课程将过程控制硬件系统，软件系统同书本中的理论知识有机地结合起来了，使学生要选定一个具体的工艺过程控制，从底层基本的器件选型到顶层高级的目标控制一步步实现，使我们体会到一个系统的具体构建过程，体验了过程控制系统的基本设计思路，提高了系统设计能力。可见，课程设计对我们学习这门课有着启发性与重大的指导性意义。 第二章 流量控制系统实验控制设计与调试 流量控制系统的工艺及控制要求 工业生产过程中，对于生产装置的温度、压力、流量、液位等工艺变量常常要求维持在一定的数值上，或按一定的规律变化，以满足生产工艺的要求。PID控制器是根据PID控制原理对整个控制系统进行偏差调节，从而使被控变量的实际值与工艺要求的预定值一致。其中不同的控制规律适用于不同的生产过程，必须合理选择相应的控制规律，否则PID控制器将达