基于和利时MACS的水箱液位控制系统设计
关键词 双容水箱 MACS PID整定 串级控制
毕业论文设计说明书外文摘要
Title Double tanks liquid level control system based on MACS configuration software
Abstract
Industrial production often needs to control liquid level in the production process to ensure production safety and material ratio. Using different methods can often bring different control effect. According to the characteristics of the liquid level control, the configuration of control software was completed via HollySys MACS control system and the characteristic of double tank was tested by THJ-3 type process control system, then the PID parameter was tuned in Simulink and applied to single loop and cascade control system. According to the experimental curves of the single loop and cascade control, it shows the cascade control system’s fast-response and anti-interference superiority comparing with the single loop control system.
Keywords Liquid level control Double tanks MACS DCS
目 次
1 绪论 1
1.1 背景 1
1.2 过程控制的发展 1
1.3 集散型控制系统 2
1.4 工作安排 2
2 双容水箱液位控制系统介绍 4
2.1 和利时MACS控制系统 4
2.2 THJ-3型过程控制系统 5
3 水箱液位控制系统组态 7
3.1 数据组态 8
3.3 图形组态 9
3.4 控制算法组态 9
3.5 下装 12
4 水箱特性测试 14
4.1 工作原理图 14
4.2 系统工作原理分析 14
4.3 实验内容与步骤 17
4.4 确定对象数学模型 18
5 单回路与串级回路PID控制 20
5.1 参数整定方法 21
5.2 单回路参数整定 21
5.3 串级控制参数整定 22
6 水箱液位控制与仿真 24
6.1 水箱液位单回路控制 24
6.2 水箱液位串级控制 27
6.3 串级与单回路控制的对比 30
结 论 32
致 谢 33
参考文献 34
1 绪论
1.1 背景
在工业自动化生产过程中，需要调节各环节中原料出入平衡以保证生产过程物料合理搭配甚至生产安全，为此通常需要对生产设备的液位进行测量和控制。设计一个良好的液位控制系统，保证产品的质量和数量，在工业生产中具有重要的实际意义[1]
以一个涉及液位控制的电厂锅炉为例，电厂锅炉被用来生产水蒸气，保证锅炉内水位十分重要，因为锅炉液位的高低常常影响控制质量，甚至涉及生产安全。比如，过高的液位将直接影响蒸汽质量，而过低的液位能引起干烧，影响蒸汽质量的同时还会导致危险。因此必须观察水位变化以调整给水量，使它跟随蒸汽负荷的大小而相应变化，以保持水位在规定的范围内变化[2]。