控装课程设计报告-除氧器水位单回路控制系统设计.doc

课程设计报告( 2006- 2007年度第一学期)名 称： 控制装置与仪表 题 目： 除氧器水位单回路控制系统设计院 系： 班 级： 学 号： 学生姓名： 指导教师： 设计周数： 1 成 绩： 日期：2014年06月26日12设计实验报告姓名：专业、班级：EPROM编号学号：同组人设计名称1 设计功能说明控制系统功能说明除氧器水箱有气侧和水侧，水平衡管要保持除氧器水位的稳定，此外除氧器设置水位调节器，通过改变给水量来调节水箱水位，保证除氧器正常工作，此次可舍得目的在于，当除氧器水箱水位变化时，通过KMM编程器调节给水量从而保证水位恒定。控制要求：控制要求：当调节器的给定值SP和测量值PV之偏差超过给定的监视值（15%）时，调节器自动切换至手动（M）方式。在偏差允许的范围内（15%），允许切入自动（A）方式。被控对象说明由于除氧器是无自平衡对象，所以当阀门开度开大时测量量会不断上升，并不会自我调节，所以 1.在接线时要注意（1） 第二个运放的输出端子不能接100K的电阻，否则就是有自平衡对象。（2） 必须在第一个运放的反相输入端接一个滑动变阻器，保证反相输入端的分压为-5V，这样做是为了保证运放的输出为-2V+2V。 2.在控制面板时要注意： （1）无自平衡特点是当阀门开度开大，测量值会随着阀门的增大而不断上升，并不会自我调节，因此，当测量值上升过快时，要手动调小阀门开度。2 PI参数 本次参数中，比例带=100，积分时间TI=0.5。 3 记录曲线 见附图 曲线中，=0.462，T0=3.6，T1=25，T2=39.6。 4 实验设备 硬件： KMM调节器面板、KMM数据设定器、KMM程序写入器、计算机、实验机、芯片 软件： CAE20005 实验原理在控制系统SAMA图中， 1.代表偏差，代表高报/低报，因此对应着KMM组态图中的DMS偏差报警模块U5。 2.表示PI参数设定，对应着KMM组态图中的PID1模块U1。 表示跟踪，对应着KMM组态图中的U4到U1的跟踪线。表示上限下限值，对应着KMM组态图中的U2，U3.。 3.表示手/自动切换模块，对应着KMM组态图中的U9. 4. 其中，I表示指示，A表示手动设置,T表示手自动操作，表示手动增减操作。 注：控制系统SAMA图与KMM组态图见附录1、2 6 实验操作及步骤第一步：填写数据表，并根据数据表写代码 （ 数据表及代码见附录3、4） 数据表的填写：在程序写入器中有默认的缺省值，只有当要填入的值与缺省值不同时才需要重新输入。数据表填写时要注意1.选定的值，比如由于是选用百分制，因此表5（可变变量表）则,输入代码01。2.要注意与组态图相对应，比如表7（运算模块数据表）的填写，组态图中每一个模块的H1、H2、P1、P2的连接对象或是设定都要填写代码，对应的代码见书本的P161.第二步：烧制芯片 利用KMM程序写入器输入代码 1.先输入C444+ent，清除前面的数据。 2.逐步输入代码 3.代码输入完成，安上芯片，固定，writ+ent，直到代码写入完成 4.取下芯片，安在实验机上。第三步：接线 接线图见附录5.第四步：控制面板及数据设定器的操作 控制面板： 1.先切手动操作，先设定给定值 2.反复调整阀门开度，使阀门开度在50%的情况下，测量值与给定值相差不超过15%。 数据设定器： 1.在代码部分C-01-01中， C代表PID，01代表第一个PID，01代表比例带 2.按下键，指示灯指向DATA，用数据/代码减少键和增加键改变比例带的值。 3.用键让知识等指向代码部分的第二个数，用数据/代码减少键和增加键改变代码部分的值，C-01-02代表积分时间。 4.按下键，指示灯指向DATA，用数据/代码减少键和增加键改变积分时间的值。 第五步：CAE2000组态及曲线打印 1. 打开CAE2000，搭好组态，设置通道及标签，更改仿真步距。 2.如果测量值与给定值相差不超过15%，切自动，运行CAE2000实时仿真，给定值扰动，保存曲线并打印。 3.记录超调量，给扰动的时间T0，上升时间T1，稳定时间T2。 7 参考文献控制仪表及装置第三版吴勤勤主编.化学工业出版社控制仪表与装置实验及课程设计指导书韦根原王秀霞主编华北电力大学8 附录 附录1：控制系统SAMA图附录2：KMM组态图附录3：数据表基本数据表(F001-01-)项目代码设定范围代码数据省缺值PROM管理编号指定的四位数01 11360运算操作周期1、2、3、4、5022调节器类型0、1、2、3030PV报警显示PID编号1、2041调节器编号150051上位计算机控制系统0、1、2060上位机故障时切换状态0、1070PROM管理编号：作芯片记号，指定一个四位数。运算操作周期：1100ms；2200ms；3300ms；4400ms；5500ms。调节器类型：01PID(A/M)1；1PID(C/A/M)；22PID(A/M)；32PID(C/A/M)。上位计算机控制系统：0无通信；1有通信（无上位机）；2有通信（有上位机）。上位机故障时切换状态：0MAN方式；1AUTO方式。输入处理数据表（F002-）项目代码设定范围代码模拟输入数据缺省值0102030405输入使用0、10110按工程显示小数点位置0、1、2、3021工程测量单位的下限值-99999999030.0工程测量单位的上限值-9999999904100.0折线编号0、1、2、3050温度补偿输入编号0、1、2、3、4、5060温度单位0、1070设定（目标）温度-99999999080压力补偿输入编号0、1、2、3、4、5090压力单位0、1100设定（目标）压力-99999999110开平方处理0、1120开方小信号切除0.0100.0(%)130数字滤波常数0.0999.9s140.0传感器故障诊断0、11501输入使用：0不用；1用。按工程显示小数点位置：0无小数；11位小数；22位小数；3三位小数。开平方处理：0直线；0开平方处理。开方小信号切除：给AI1AI5设定的开方信号切除值。传感器故障诊断：0无诊断；1诊断。PID数据表（F003-）项目代码设定范围代码PID数据缺省值0102PID操作类型0、1010PV输入编号150221PV跟踪0、1030报警滞后0.0100.0(%)0401.0比例带0.0799.9(%)05100.0100.0积分时间0.099.9min060.51.0微分时间0.099.9min070.00积分下限-200.0200.0(%)080.0积分上限-200.0200.0(%)09100.0比率-699.9799.9(%)10100.0偏置-699.9799.9(%)110.0死区0.0100.0(%)120.0输出偏差率限制0.0100.0(%)13100.0偏差报警0.0100.0(%)1410.0报警下限-6.9106.9(%)150.0报警上限-6.9106.9(%)16100.0PID操作类型：0常规PID；1微分先行PID。PV跟踪：定值跟踪功能，0无；1有。折线数据表（F004-）折点代码折线数据010203X轴X101X202X303X404X505X506X707X808X909X1010Y轴Y111Y212Y313Y414Y515折点代码折线数据010203Y轴Y616Y717Y818Y919Y1020折线数据：缺省值是0.0，设定范围是0.0799.0%，必须满足：xixi+1(i=19)。（注：本设计中此数据表未用。可不填写。）可变变量表可使用百分型可变变量20个，时间型可变变量5个。（F005-） 01(百分型) 02(时间型)代码数据代码数据010.00102100.0020315.003040.0040520百分型数据：缺省值为0.0；给定范围为：-699.0799.9%。时间型数据：缺省值为0.00min；给定范围为：0.0099.99min。输出处理数据表规定模拟输出信号和数字输出信号从哪个模块引出。（F006-）输出输出端代码连接的内部信号名称信号名代码01(模拟输出)AO101U4U0004AO202SP1P0001AO30302(数字输出)DO101DO202DO303连接的内部信号缺省值为U0000。运算模块数据表用来规定模块的类型及模块相互之间的连接。（F1-）运算模块编号运算式H1输入信号H2输入信号P1输入信号P2输入信号名称编号信号名称代码信号名称代码信号名称代码 信号名称代码1PID120H1P0001H2P0402P1U0004P2P05022LLM11H1U0001H2P01013HLM13H1U0002H2P01024MAN19H1U00035DMS16H1P0001H2P0402P1P0103P2P01046NOT3