《过程控制课程设计论文单闭环流量比值FX2n-32MR控制系统设计》-毕业设计（论文）.docVIP

PAGE PAGE 4 过程控制课程设计论文 论文题目 单闭环流量比值FX2n-32MR控制系统设计 姓名：汪国兵（080311119） 郭志甫（080311132） 吴心乐（080311106） 班级：11级自动化3班 指导老师：陈世军 物理与电气工程学院 2014年6月18日 PAGE PAGE 1 目录 摘要2 1．引言3 2．系统基本原理及仿真3 2.1比值控制系统3 2.2 PID控制器原理4 2.2.1 PID控制器简介4 2.2.2 PID控制系统4 2.2.3 PID控制参数整定方法 5 2.3 调试PID控制器8 3．系统硬件设计8 3.1硬件实现8 3.2 系统原理图9 3.3 PLC概况10 3.4 PLC工作原理10 3.5 FX2n-32MR简介11 3.6 PLC硬件结构11 3.6.1硬件框图11 3.6.2输入接口电路11 3.6.3输出接口电路11 4．系统软件设计12 4.1 系统软件总体设计13 4.2 系统监控界面设计13 4.3 PLC程序14 5．结论17 参考文献18 摘要：本课程设计的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。课程设计的主要任务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。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，使学生加深对过去已修课程的理解，用本课程所学的基本理论和方法，运用计算机控制技术，解决过程控制领域的实际问题，为学生今后从事过程控制领域的工作打下基础。因此本课程在教学计划中具有重要的地位和作用。 关键词：单闭环，流量比值控制系统，PLC，PID 1．引言 工业生产过程中，要求两种或多种物料成一定比例关系，一旦比例失调，会影响生产的正常进行，影响产品质量，浪费原料，消耗动力，造成环境污染，甚至产生生产事故，所以严格控制其比例，对于安全生产来说是十分重要的。? 尤其在化工生产中，经常需要两种或两种以上的物料按一定比例混合或进行化学反应，如果比例失调，轻则造成产品质量不合格，重则会造成生产事故或发生人身伤害，给企业带来较大的损失。例如氨分解工艺中的氨分解炉，入炉煤气和空气应保持一定的比例，否则将使燃烧反应不能正常进行，而煤气和空气比例超过一定的极限将会引起爆炸。比值控制的目的就是为了实现几种物料符合一定比例关系，以使安全生产正常进行。? 实现两个或两个以上参数符合一定比例关系的控制系统,称为比值控制系统.由于过程工业中大部分物料都是以气态,液态或混合的流体状态在密闭管道,容器中进行能量传递与物质交换,所以保持两种或几种物料的比例实际上是保持两种或几种物料的流量比例关系,因此比值控制系统一般是指流量比值控制系统.? 在需要保持比值关系的两种物料中,必有一种物料处于主导地位,这种物料称之为主物料,表征这种物料的参数称之为主动量。由于在生产过程控制中主要是流量比值控制系统,所以主动量也称为主流量,用F1表示；而另一种物料按主物料进行配比,在控制过程中随主物料而变化；因此称为从物料,表征其特性的参数称为从动量或副流量,用F2表示。一般情况下,总是把生产中主要物料定为主物料。 在有些场合,以不可控物料定为主物料,用改变可控物料即从物料来实现它们之间的比值关系。比值控制系统就是要实现副流量F2与主流量F1成一定比值关系,满足如下关系式:K=F2/F1，式中K为副流量与主流量的流量比值。? 在实际的生产过程控制中,比值控制系统除了实现一定比例的混合外,还能起到在扰动影响到被控过程质量指标之前及时控制的作用.而且当最终质量指标难于测量,变送时,可以采用比值控制系统,使生产过程在