过程控制系统综合实验系统设计（开题报告） - 图文

毕业设计开题报告

课题：

专

业

自动化 ****** ******* ******** ****** ******* 2012年3月12日

过程控制系统综合实验系统设计

学生姓名 班学

级 号

指导教师 专业系主任 撰写日期

电气工程学院

课题名称：过程控制系统综合实验系统设计 课题类型： （√） 应用型 （ ） 研究型

1. 本课题的意义(本部分字数不小于600字)

在工业生产过程中，液位变量时最常见、最广泛的过程参数之一。在石油工业、化工生产、电力工程、机械制造和食品加工等诸多领域中，人们都需要对各类流体的液位进行检测和控制。 在工程实际中，应用最为广泛的调节器控制规律为比例、积分、微分控制，简称PID控制。PID控制器问世至今已有70年历史，它以结构简单、稳定性好、工作可靠、调整方便而成为液位控制的主要技术之一。 除了传统的PID控制系统外，近年来随着智能仪表和PLC以及分布式功能模块的发展，加入智能型控制的系统也得以应用。智能仪表不仅能解决传统仪表不易或不能解决的问题，还能简化仪表电路，提高仪表的可靠性，更容易实现高精度、高性能、多功能的目的。随着科学技术的进一步发展，仪表的智能化程度将越来越高，不但能完成多种物理量的精确显示，同时可以带变送输出、继电器控制输出、通讯、数据保持等多种功能。可编程控制器（PLC）是一种应用广泛的自动控制装置，它将传统的继电气控制技术、计算机技术和通讯技术融为一体，具有控制能力强、操作灵活方便、可靠性高、适宜长期连续工作的特点，非常适合液位控制的要求。为了满足环境监测系统和设备管理系统的要求，ADAM远程I/O模块提供了多样化的适用于多领域的产品，具有强大的网络功能和通讯能力，丰富的分析测量功能，适合宽温度范围操作。 课题主要是通过对A3000高级过程控制系统水箱液位参数的测量方法、信号处理技术和控制系统的设计，掌握测控对象液位的检测方法、变送器的功能、测控通道技术、执行器和调节阀的功能、过程控制仪表的PID控制参数整定方法，进一步加强对课堂理论知识的理解与综合应用能力。 课题针对液位控制的特点及实现准确液位控制的意义，以PLC、 ADAM现场测控模块、智能仪器，采用远程通信方式，组成一个接受外部标准控制信号的完整、独立的现场环境，构建一个由多种控制方式的过程控制系统。

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2. 课题的基本内容：

A3000高级过程控制系统包括控制对象单元（包括水箱、电炉）、供电系统、传感器、执行器(包括电动调节阀、变频器及调压器) ，可以实现系统远程监控。本课题以PLC、 ADAM现场测控模块、智能仪器，采用远程通信方式，组成一个接受外部标准控制信号的完整、独立的现场环境，构建一个多种控制方式的过程控制系统。

3. 课题的研究方法、技术路线、设计（研究）方案：

1.研究方法 本设计的研究主要采用实验研究方法。 2.技术路线 （1）对A3000高级过程控制系统水箱对象特性进行分析研究。 （2）以A3000过程控制系统水箱为控制对象，采用智能仪器完成水箱水位简单控制系统。 （3）以A3000过程控制系统水箱为控制对象，采用PLC完成水箱水位简单控制。 （4）以ADAM模块为基础，实现水箱水位监控系统的硬件配置，完成远程监控系统设计。 （5）系统软件组态设计,采用组态进行系统各部分软件设计,过程控制系统的软件设计包括界面模块、采样程序模块、程序控制算法模块。 （6）系统整体集成，研究PID调节器的参数对系统性能的影响，设定不同的控制参数进行比较，调试仿真运行。 3.设计（研究）方案 (1)系统的硬件总体设计 利用上位机IPC对整个系统进行监控，分别用PLC、智能仪器和ADAM模块来完成信号的采集和处理，通过通讯线实现下位机上传数据的采集、显示，并对液位进行控制。 （2）系统的软件总体设计 系统软件设计包括PLC的编程软件STEP7的程序设计和组态王工程设计，实现对A3000水箱液位控制系统监控设计。

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4. 课题的效果预测

1.完成A3000过程控制系统电气原理线路图设计。 2.完成控制程序设计。 3.实验室条件下通过组态王软件完成过程控制系统仿真运行。 5. 毕业设计（论文）进度计划

起讫日期 工 作 内 容 备 注 第1-4周 2012.2.13-2012.3.11 毕业实习 、完成实习报告、英文翻译、文献阅读、整理资料、完成开题报告 2012.3.12-2012.3.18 系统总体方案设计与论证、确定初步方案 2012.3.19-2012.4.1 2012.4.2-2012.4.8 2012.4.9-2012.4.15 完成A3000过程控制系统电气原理线路图 进行任务细化设计，优化设计方案 利用工具软件进行人机界面设计 第 5 周 第 6-7周 第 8 周 第 9 周 第 10 周 第 11 周 第 12-13 周 第14-15周 第16周 2012.4.16-2012.5.22 各子系统控制程序设计 2012.4.23-2012.4.29 整体调试运行，综合测试 2012.4.30-2012.5.13 撰写毕业设计说明书，完成初稿 2012.5.14-2012.5.27 完成毕业设计说明书，答辩准备 2012.5.28-2012.6.3 答辩

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6. 开题报告审批意见 指导教师意见： 指导教师（签字）： 年 月 日 专业系意见： 专业系主任（签字）： 年 月 日

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