第五章 控制程序及监控界面的开发 控制系统的效率和性能一方面决定于系统的硬件设计,另一方面在很大程度上取决于应用程序的设计质量。只有将系统的硬件和软件有机的结合在一起,相辅相成,才能使系统最大程度的发挥效率。软件是计算机控制系统的神经中枢,控制系统中的控制任务最终是靠软件即应用程序的执行来完成的。因此软件开发占有相当重要的地位,本实验室自控系统是由三大软件支撑的,分别是利用 PLC编程软件 STEP7 V5.2,嵌入式组态软件 MCGS,以及虚拟仪器 Labview 7.0 所开发的程序。 STEP7 基础软件是用于西门子公司 SIMATIC S7、SIMATIC C7 和 SIMATIC WinAC 等控制系统的标准开发软件,主要用于完成控制程序的开发。 本实验室包含的设备种类多、数量大、各设备间关系复杂。实验室的操作者要全面、综合和有效地监控、操作和管理试验系统并不是件容易的事情,因此还需要设计合理的控制操作界面,本实验室利用 MCGS 嵌入式组态软件开发出形象的控制界面,并利用其提供的动画功能仿真试验系统的运行状态。 无论是研究性试验还是本科教学试验,都需要采集大量的数据,并需要对这些数据作分析、存储、曲线显示等,因此本试验室采用 Labview 开发数据采集程序。因为他们的界面和和操作模仿物理仪器,如示波器和万用表,所以 Labview程序被称作虚拟仪器,。在 Labview 中包含了一系列进行采集、分析、显示的工具,能很快的帮助解决复杂数据采集问题。 通过这些软件的应用,可以构造强大的实验室自控系统。 §5 .1 控制程序方案确定 §5 .1 .1 控制算法的选择 随着智能控制技术的发展,不断有空调控制算法方面的报道,现已有模糊控制、神经网络控制、自适应控制、解耦控制在变风量空调系统中的应用的思想,但这些研究成果多为仿真结果,在实际应用还用一定的距离,而 PID 算法控制简单、抗干扰性好、可靠性高等优点[46]。 PID 控制是最早发展起来的控制策略之一,由于其算法简单、代码少,可靠性高等优点,使得 PID 在工程中应用达 90%以上。当用计算机实现后,数字 PID 控制器更显示出参数调整灵活、算法变化多样化、简单方便的优点。同时在其他智能控制算法发展的同时,PID 算法同样也在发展,出现了模糊 PID、带死区的PID 等改进算法。 使用PID 算法在应用范围内控制精度较高:由于PID 控制存在积分的作用,可使微小的误差得以累计,从而最终消除静差。PID 算法也存在一些缺点,改进PI...