工业过程控制课程设计基于组态软件的温度单回路过程控制系统设计.doc

工业过程控制 课 程 设 计 设计课题 ： 基于组态软件的温度单回路过程控制系统设计 学院名称 ： 专业班级 ： 学生姓名 ： 学 号 ： 指导教师 ： 设计地点 ： 设计时间 ： 工业过程控制 课程设计任务书 学生姓名 专业班级 学号 题 目 基于组态软件的温度单回路过程控制系统设计 课题性质 工程设计 课题来源 自拟课题 指导教师 主要内容 选择一种合适的组态软件，使用实验室现有的过程控制设备，结合串级控制系统的控制要求和设计原则，合理选用PID控制规律，设计一个组态功能合理，画面美观，组态控制程序完善的温度单回路过程控制系统。 任务要求 1. 根据温度单回路过程控制系统的具体对象和控制要求，独立设计控制方案，正确选用过程仪表。 2. 根据温度单回路过程控制系统A/D、D/A和开关I/O的需要，正确选用过程模块。 3. 根据与计算机串行通讯的需要，正确选用RS485/RS232转换与通讯模块。 4. 运用组态软件，正确设计温度单回路过程控制系统的组态图、组态画面和组态控制程序。 5. 提交包括上述内容的课程设计报告。 主要参 考资料 [1] 过程控制系统．陈夕松，汪木兰．北京：科学出版社，2005 [2] 过程控制工程．邵裕森．北京：机械工业出版社，2000 [3] InTouch HMI9.5应用程序开发基础课程，Wonderware公司，2006 [4] 过程可视化组态软件InTouch应用技术．马正午，周德兴．北京：机械工业出版社，2006 审查意见 指导教师签字： 2010年 6 月 24 日 目 录 引 言 1 1 系统设计分析 2 1.1 设计目的 2 1.2设计要求 2 1.3 设计的内容 2 2系统方案的设计及控制规律的选择 2 2.1系统控制方案 2 2.2 系统结构框图 3 3仪表与模块的选择 4 3.1 仪器仪表的选择 4 3.2 模块的选择 5 4　组态画面设计 6 4.1　组态王简介 6 4.2　组态软件设计 6 4．3 组态画面 7 5 组态程序设计 10 5.1 PID 控制算法 10 5.2　PID 控制算法流程图 11 5.3 PID脚本程序 12 6组态王标记名字典 13 7 系统调试过程 14 总 结 16 参 考 文 献 17 引 言 现代工业设计、工程建设及日常生活中常常需要用到温度控制,早期温度控制主要应用于工厂中，例如钢铁的水溶温度，不同等级的钢铁要通过不同温度的铁水来实现，这样就可能有效的利用温度控制来掌握所需要的产品了。20%，而对于这些小型的系统来说，配置一个如此高速的处理机没有任何必要，因为这些小系统追求经济效益，而不是最在乎系统的快速性，所以用成本低廉的单片机控制小型的，而又不是很复杂，不需要大量复杂运算的系统中是非常适合的。  随着电子技术以及应用需求的发展，单片机技术得到了迅速的发展，在高集成度，高速度，低功耗以及高性能方面取得了很大的进展。伴随着科学技术的发展，电子技术有了更高的飞跃，我们现在完全可以运用单片机和电子温度传感器对某处进行温度检测，而且我们可以很容易地做到多点的温度检测，如果对此原理图稍加改进，我们还可以进行不同地点的实时温度检测和控制。 1 系统设计分析 1.1 设计目的 运用组态软件“组态王King View6.53”，结合工业过程实验室已有设备，按照定值系统的控制要求，应用PID算法，自行设计，构成单回路温度控制系统，并整定现相关的PID参数以使系统稳定运行，最终得到一个具有较美观组态画面和较完善组态控制程序的温度单回路控制系统。 1.2设计要求 利用电阻丝加热器对流经加热罐中的水进行加热，使用组态软件实现控制监控，采用合理的控制规律，是管道中流动水的温度稳定在设定值附近，以达到整体系统稳定运行的效果。水温的测量范围为0—100℃，测量精度＜1%。 1.3 设计的内容 运用组态软件“组态王6.53”，结合工业过程实验室已有设备，按照流量比值控制系统的控制要求，应用PID算法，自行设计，构成单回路闭环控制系统，并整定相关的PID参数以使系统稳定运行，最终得到一个具有较美观组态画面和较完善组态控制程序的温度单回