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过程参数测量与控制综合实验系统设计与实现

作　者: 李菲菲
导　师: 李忠虎
学　校: 内蒙古科技大学
专　业: 控制工程
关键词: 过程参数 自动检测 过程控制 实验系统 组态软件
分类号: TP391.6
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要


温度、流量、压力和液位是过程工业的主要测控参数，熟悉并掌握这些过程参数的测量与控制是测控技术与仪器、自动化等专业的必修课。但是，目前的过程工业设备体积庞大，系统结构复杂，学生很少有机会去工厂切实了解过程工业控制现场，而现有的实验设备现状又无法满足教学需要，为了更好地配合相关课程的理论教学工作，我们研制了本实验教学系统。论文研究并总结了过程控制技术的发展现状与教学状况，分析了创建过程测控教学实验平台的可行性和必要性。然后，针对目前现有的实验平台，设计了一套功能完备、结构灵活、能够满足不同需求的开放性实验平台。本课题完成了硬件设备的选型和安装，并根据硬件设备的特点进行了软件平台设计和实验设计，达到了预期目标。该系统的实验对象为三容水箱，以水为介质模拟实际工艺过程。系统采用智能仪表与计算机相结合的测控方式，既可实现温度、压力、流量和液位参数的测量及显示，又可实现供水压力、供水流量和水箱液位的自动控制。控制装置既可选择智能调节器，也可选择计算机或变频调速系统，既可构成单回路和串级控制系统，又可构成上位机设定值控制系统，另外还可进行传感器标定。软件设计方面，用组态王软件实现了友好的图形界面，并编程实现了数据采集、数据处理和系统控制等功能。

全文目录


摘要  5-6
Abstract  6-9
引言  9-10
1 绪论  10-15
  1.1 课题背景及研究意义  10-11
    1.1.1 课题背景  10
    1.1.2 研究目的及意义  10-11
  1.2 过程参数测量与控制概述  11-12
    1.2.1 技术与方法概述  11-12
    1.2.2 仪器仪表概述  12
  1.3 过程参数测量与控制实验系统及其现状与发展趋势  12-14
    1.3.1 过程参数测量与控制实验系统概述  12-13
    1.3.2 现状与发展趋势  13-14
  1.4 论文主要工作及内容安排  14-15
    1.4.1 论文主要研究工作  14
    1.4.2 内容安排  14-15
2 过程参数测量与控制综合实验系统总体方案设计  15-32
  2.1 实验对象设计  15-16
  2.2 测控系统总体方案设计  16-18
  2.3 主要仪表设备选型  18-26
    2.3.1 PDS 智能压力变送器  18
    2.3.2 静压式液位计  18-19
    2.3.3 涡轮流量计  19
    2.3.4 铜电阻温度计  19
    2.3.5 无纸记录仪  19-20
    2.3.6 横河 UT550 数字调节器  20-21
    2.3.7 横河 UP550 程序调节器  21-22
    2.3.8 PCI1710L 多功能板卡  22-25
    2.3.9 三菱变频器  25
    2.3.10 电动调节阀  25
    2.3.11 磁力泵  25-26
    2.3.12 上位机  26
  2.4 信号采集系统设计  26-29
  2.5 实验内容设计  29-31
    2.5.1 传感器标定  29
    2.5.2 对象特性的了解和测试  29-30
    2.5.3 水温检测  30
    2.5.4 变频调速控制  30
    2.5.5 单回路控制系统  30-31
    2.5.6 串级控制系统  31
  2.6 本章小结  31-32
3 单元仪表测控系统设计与实现  32-47
  3.1 水箱温度检测  32
  3.2 供水压力检测与控制  32-33
  3.3 水箱水位检测与控制  33-37
  3.4 供水流量检测与控制  37-38
  3.5 控制方法与参数整定  38-43
    3.5.1 PID 控制  38-39
    3.5.2 控制器的参数整定  39-43
  3.6 集中监视系统  43-46
  3.7 本章小结  46-47
4 计算机监控系统设计与实现  47-60
  4.1 组态王简介  47-48
  4.2 监控界面设计与实现  48-52
  4.3 控制程序设计  52-59
    4.3.1 PID 控制算法与实现  52-54
    4.3.2 Visual Basic 6.0 概述  54-55
    4.3.3 DDE 通讯概述  55-56
    4.3.4 组态王与 VB 的 DDE 通讯的建立  56-57
    4.3.5 组态王与 V B 之间动态数据交换  57-59
  4.4 本章小结  59-60
结论  60-61
参考文献  61-64
附录 程序代码  64-67
在学研究成果  67-68
致谢  68

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 计算技术、计算机技术 > 计算机的应用 > 信息处理（信息加工） > 教学机、学习机
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