基于温控器计算机控制系统设计实验研究课程设计任务书毕设论文.doc

课程设计任务书 学 院 专 业 学生姓名 班级学号 课程设计题目 基于温控器计算机控制系统设计----实验研究 实践教学要求与任务: 构成计算机温度控制系统 熟悉温控器 实验调试 THFCS-1现场总线控制系统实验 撰写实验报告 工作计划与进度安排: 第1～2天，查阅文献，构成计算机温度控制系统 第3～4天，熟悉温控器 第5～6天，实验调试 第7～9天，THFCS-1现场总线控制系统实验 第10天，撰写实验报告 指导教师： 201 年 月 日 专业负责人： 201 年 月 日 学院教学副院长： 201 年 月 日 目 录 1 摘要 1 2 温度控制器简介 2 2.1 温度控制器原理 2 2,2温度控制器的硬件选择 2 2.3 PID控制的原理 3 3系统组成 5 3.1计算机控制系统简介 5 3.2PLC简介 5 3.3现场总线控制系统简介 6 3.4系统组成 6 4实验过程 8 4.1实验装置说明 8 4.2控制手段 11 4.3系统组态分析 12 4.4PID 参数的选择 14 4.5实验步骤 15 5实验调试 16 6实验结果与总结 17 7参考文献 19  1 摘要 随着生产生活的需要，自动化控制越来越起到至关重要的作用。温度控制是工业生产过程中很普遍的过程控制，人们需要对各种加热炉，热处理炉，反应炉等锅炉中温度进行测量与控制。特别是冶金，化工、建材、食品、机械、石油等工业中，具有举足轻重的作用，其温度的控制效果直接影响着产品的质量，因而设计一种较为理想的温度控制系统是非常有价值的，工业生产中温度控制具有单向性、时滞性、大惯性和时变性的特征，同时要实现温度控制的快速性和准确性，对于对于提高产品质量具有很重要的意义。 对于不同的场所、不同的工艺、不同的产品所需要的温度范围不同、精度也不同，则采用的温度测量元件以及温度测量方法和控制方法都有所不同；产品工艺不同、温度控制的精度不同、时效不同，则对数据采集的精度和采用的控制算法也不同。因此对温度的控制方法要多种多样。随着电子技术和微型计算的迅速发展，微机测量和控制技术也得到了迅速的发展和广泛的应用。利用微机对温度进行测控的技术也随之而产生。 温度控制对象，在工业控制过程中，是相当重要的控制对象，因为温度直接的影响到了燃烧、化学反应、发酵、烘烤、蒸馏、浓度，结晶以及空气流动等物理的和化学的变化过程。温度控制的不好很有可能引起严重的安全事故，产品质量和产量等一系列的问题。温度控制是许多设备的重要的构成部分，它的功能是将温度控制在所需要的温度范围内，以利于进行工件的加工与处理。不论是在生活中还是在工业生产过程中，温度的变化对生活、生产的某些细节环节都会造成不同程度的影响，所以适时地对温度进行控制具有重要的意义。了解国内外电子温度控制器生产核心技术的研发动向、工艺设备、技术应用及趋势对于企业提升产品技术规格，提高市场竞争力十分关键。DCS），个人电脑（PC）和可编程逻辑控制器（PLC），全球工业电子温度控制器市场增长缓慢。随着我国电子温度控制器市场的迅猛发展，与之相关的核心生产技术应用与研发必将成为业内企业关注的焦点。已成为工业生产、科研活动中很重要的一个环节, 能否成功地将温度控制在所需的范围内关系到整个活动的成败。由于控制对象的多样性和复杂性, 导致 （3.1） 根据微分方程和差分方程的对应关系可知，如果微分方程中的积分运算对应差分方程 的累加运算，微分方程对应一个周期的增量变化，则能很容易的推导出表达式3.1。 2）增量型PID算式 （3.2） 由增量型PID算式也可以得到PID控制器的位置输出： （3.3） 3）PID一般算式及模拟控制规律 u（t） (3.4) PID算法的原理即调节KC,TI,TD三个参数使系统达到平衡。 PID 控制原理的优点在于能够在控制过程中根据预先设定好的控制规律不停地自动调节控制量以使被控系统朝着设定的平衡状态过度, 最后达到控制范围精度内的稳定的动态平衡状态。要使用好PID 控制原理, 关键在于根据实际情况确定PID 的各种参数这项工作可能是费时的, 但做好了, 将会提高控制器的使用效果, 达到较高的控制精度, 是值得的。））用来对上、中、下水箱的液位进行检测～Pt100铂热电阻温度传感器，分别用来检测锅炉、盘管上水箱出口水温。16CQ-8P，流量为升/分，扬程为8米，功率为180W。Ω左右。 二、“THJ-3型 西门子PLC过程控制系统”的控制柜主要由电源控制组件、西门子PLC控制组件、变频器控制组件等几部分组成。 1、电源控制组件 充