AE2000过程控制装置简介

摘要本次针对单容水箱液位调节阀控制的设计主要运用到了PID的知识。首先根据功能要求提出了基于DDC的单容液位PID控制系统的设计。在设计过程当中使用到是MCGS这款软件，用来验证了设计方案的正确性。调试和测试表明，本次设计方案可行，而且失真度较小，设计过程有效的加深和巩固了本人对PID的进一步了解和学习，提高了我对PID的认知。具有深刻的意义，对以后的学习带来了极大的方便。AE2000过程控制装置简介本实验装置对象主要由水箱、锅炉和盘管三大部分组成。供水系统有两路：一路由三相（380V恒压供水）磁力驱动泵、电动调节阀、涡轮流量计及自动电磁阀组成；另一路由变频器、三相磁力驱动泵（220V变频调速）、涡轮流量计及自动电磁阀组成。一、 被控对象1.水箱：上、中水箱尺寸均为：D=25cm,H=20cm；下水箱尺寸为：D=35cm,H=20cm。2．管道及阀门：手动阀和电磁阀二、 检测装置压力传感器、变送器：对上、中、下三个水箱的液位进行检测，二线制传输方式，工作时需提供24V直流电源，输出：4〜20mADC。流量传感器、变送器：流量范围：0〜1.2m3/h；精度：1.0%；输出：4〜20mADC。三、 执行机构电动调节阀：电源为单相220V,控制信号为4〜20mADC或1〜5VDC,输出为4〜20mADC的阀位信号。水泵：磁力驱动泵，流量为30升/分，扬程为8米，功率为180W。本装置采用两只磁力驱动泵，一只为三相380V恒压驱动，另一只为三相变频220V输出驱动。电磁阀：本套装置共有17只交流220V输入的电磁阀。PID控制器各校正环节的作用如下：1、比例环节用于加快系统的响应速度，提高系统的调节精度。KP越大，系统的响应速度越快，系统的调节精度越高，但易产生超调，甚至会导致系统不稳定。KP取值过小，则会降低调节精度，使响应速度缓慢，从而延长调节时间，使系统静态、动态特性变坏。2、 积分环节主要用来消除系统的稳态误差。TI越小，系统的静态误差消除越快，但TI过小，在响应过程的初期会产生积分饱和现象，从而引起响应过程的较大超调。若TI过大，将使系统静态误差难以消除，影响系统的调节精度。3、 微分环节能改善系统的动态特性，其作用主要是在响应过程中抑制偏差向任何方向的变化，对偏差变化进行提前预报。但TD过大，会使响应过程提前制动，从而延长调节时间，而且会降低系统的抗干扰性能。DDC是直接数字（DirectDigitalControl）的简称，在DDC系统中计算机通过模拟量输入通道（AI）和开关量输入通道（DI）采集实时数据，然后按照一定的规律进行计算，最后发出控制信号，并通过模拟量输出通道（A0）和开关量输出通道（DO）直接控制生产过程。DDC主要功能包括以下几个方面：1、对第三层的数据采样设备进行周期性的数据采集。2、对采集的数据进行调整和处理。3、对现场采集的数据进行分析，确定现场设备的运行状态。4、对现场设备运行状况进行检查对比，并对异常状态进行报警处理。5、根据现场采集的数据执行预定的控制算法而获得控制数据。6、通过预定控制程序完成各种控制功能，包括比例控制、比例加积分控制、比例加积分加微分控制、开关控制、平均值控制、最大/最小值控制、焓值计算控制、逻辑运算控制和联锁控制。7、向第三层的数据控制和执行设备输出控制和执行命令。8、通过数据网关或网络控制器连接第一层的设备，与各上级管理计算机进行数据交换，向上传送各项采集数据和设备运行状态信息，同时接收各上级计算机下达的实时控制指令或参MCGS（MonitorandControlGeneratedSystem，监视与控制通用系统）是北京昆仑通态自动化软件科技有限公司研发的一套基于Windows平台的，用于快速构造和生成上位机监控系统的组态软件系统，主要完成现场数据的采集与监测、前端数据的处理与控制。具有功能完善、操作简