1 工业过程控制课程设计任务书 主要内容 通过某种组态软件，结合实验室已有设备，按照定值系统的控制要求，根据较快较稳的性能要求，采用双闭环控制结构和PID 控制规律，设计一个具有较美观组态画面和较完善组态控制程序的液位—流量串级过程控制系统。 任务要求 1. 根据液位-流量串级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. 根据液位-流量串级过程控制系统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，正确设计液位-流量串级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] 组态王软件及其说明文件 [2] 邵裕森．过程控制工程．北京：机械工业出版社2000 [3] 过程控制教材 [4] 辅导资料 审查意见 系（教研室）主任签字： 年 月 日 2 设计目的与要求 1 .1 设计目的 （1）加深对过程控制系统基本原理的理解和对过程仪表的实际应用能力。 （2）培养运用组态软件和计算机设计过程控制系统的实际能力。 1 .2 设计要求 （1）根据液位-流量串级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）根据液位-流量串级过程控制系统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，正确设计液位-流量串级过程控制系统的组态图、组态画面和组态控制程序。 2 系统结构设计 2 .1 控制方案 在本系统中被控参量有两个，上水箱液位和管道流量，这两个参量具有相关联系，流量的大小可以影响上水箱液位，根据流量与液位的关系，故系统采用串级控制，内环为流量控制，外环为液位控制。内环与外环的控制算法均采用P ID算法，P ID 算法实现简单，控制效果好，系统稳定性好。外环液位控制器的输出作为内环流量控制器的设定值，流量控制器的输出来控制调节阀的大小，来控制管道流量的大小，进而控制上水箱液位。 3 2 .2 系统结构 系统框图如图2.1 所示。 计算机计算机调节阀流量液位流量变送器液位变送器x1(t) x2(t) e(t)u(t) f1(t)g(t) q(t)f2(t)y(t)-z2(t)-z1(t) 图2.1 计算机控制上水箱液位和流量串级系统控制框图 3 过程仪表的选择 3 .1 液位传感器 液位传感器用来对上位...
