压力测量控制系统仪表回路图

基于单片机的压力测量控制系统研发

单片机开发与应用

文章编号：１００８－０５７０（２００８）０３－２－００００－０３

中文核心期刊《微计算机信息》（嵌入式与ＳＯＣ）２００８年第２４卷第３－２期

基于单片机的压力测量控制系统研发

Ａｐｒｅｓｓｕｒｅｍｅａｓｕｒｉｎｇａｎｄｃｏｎｔｒｏｌｓｙｓｔｅｍｂａｓｅｄｏｎｍｉｃｒｏｐｒｏｃｅｓｓｏｒ

（贵州大学）陈燕秀

ＣＨＥＮＹＡＮＸＩＵ

摘要：用计算机作为控制监测及数据处理手段，实现了快速监测处理和及时反馈信息，将为监测提供一条全新的途径，对采矿工作的安全、高效生产将起到重要作用。本文开发了一种基于单片机的压力测量控制系统，包含传感器、光耦６Ｎ１３９、数据开关７４ＨＣ１５１、ＲＳ－４８５接口电路及高效电源电路等模块设计。关键字：压力传感器，控制系统，单片机

文献标识码：Ａ中图分类号：ＴＰ２１２

技

术创新

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｕｓｉｎｇｔｈｅｃｏｍｐｕｔｅｒａｓｔｈｅｃｏｎｔｒｏｌｍｅｔｈｏｄｆｏｒｔｈｅｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇａｎｄｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇｃａｎｒｅａｌｉｚｅｔｈｅｒｅａｌｔｉｍｅｃｏｎｔｒｏｌａｎｄｏｐｅｒａｔｉｏｎ，ｗｈｉｃｈｃａｎｐｒｏｖｉｄｅａｎｅｗａｐｐｒｏａｃｈｔｏｇｕａｒａｎｔｅｅｔｈｅｓｅｃｕｒｉｔｙ

第三章 单回路控制系统过程控制与工程 黄 勋

本节主要内容单回路控制系统的概念及其构成； 被控变量与操纵变量的选择； 控制系统各个环节的影响； 调节器调节规律 系统参数的整定 控制器作用方向

简单控制系统的定义与组成

由一个测量仪表(测量元件、变送器)、一个控制器 和一个执行机构所组成的控制一个对象参数的(单闭 环)控制系统特点：简单、易于分析设计、投资少、便于施工 简单控制系统是构成复杂控制系统的基本单元

简单控制系统设计步骤 了解被控对象特性 工艺过程、设备确定控制方案

1.合理选择被控变量；2.选择操纵变量； 3.检测变送元件，检测位臵； 4.执行器； 5.调节器；控制规律； 6.参数整定

被控变量的选择

生产过程中希望借助自动控制保持恒定值(或按一定 规律变化)的变量称为被控变量。 合理选择被控变量的重要性： 对产品的产量、质量及安全具有决定性的作用。 直接指标控制 间接指标控制

被控变量的选择基本原则1)被控变量能代表一定的工艺操作指标或能反映工 艺操作状态。生产过程中希望保持在定值地过程参 数；但在工艺操作过程中经常要受到一些干扰影响 而变化。 2)被控变量应能被测量出来，并具有足够大的灵敏 度；必须考虑工艺合理性和国内仪表产品现状； 3)尽量采

第一篇 过程控制系统

第一章 单回路反馈控制系统

?简称：单回路控制系统、简单控制系统

?在所有反馈控制系统中，单回路反馈控制系统是最基本、结构最简单的一种。 ?在生产过程控制中应用得最为广泛的、并能解决大量控制问题的系统（70%）。 ?研究单回路系统的分析和设计方法，是研究复杂控制系统的基础。

1.1 单回路系统的结构组成一、

系统的组成举例 ： 如图所示的水槽，流入量 F1、流出量F2，为了控制水槽的液位L不变，选择相应的变送器、控制器、控制阀，并按左图组成单回反馈控制系统。

F

F 图1-1 水槽

F“反作用” sp LC LT F图1-2 水槽液位控制系统

注： LC表示液位控制器，sp代表控制器的给定值。 假定控制阀为气闭，控制器为反作用。 偏差：测量信号与给定值之差。

当测量值大于给定值时，偏差为正，反之为负。第一种情况（初始状态：平衡状态F1=F2）

?入口阀突然开大 → F1>F2 → L↑ → 正偏差 → 输出减小 → 控制阀↑ → F2 ↑→ L↓→F1=F2→ 系统达到新的平衡?入口阀突然开小→ F1F1→L ↓→ 负偏差 →输出增大 →控制阀↓

第三章 单回路控制系统过程控制与工程 黄 勋

本节主要内容单回路控制系统的概念及其构成； 被控变量与操纵变量的选择； 控制系统各个环节的影响； 调节器调节规律 系统参数的整定 控制器作用方向

简单控制系统的定义与组成

由一个测量仪表(测量元件、变送器)、一个控制器 和一个执行机构所组成的控制一个对象参数的(单闭 环)控制系统特点：简单、易于分析设计、投资少、便于施工 简单控制系统是构成复杂控制系统的基本单元

简单控制系统设计步骤 了解被控对象特性 工艺过程、设备确定控制方案

1.合理选择被控变量；2.选择操纵变量； 3.检测变送元件，检测位臵； 4.执行器； 5.调节器；控制规律； 6.参数整定

被控变量的选择

生产过程中希望借助自动控制保持恒定值(或按一定 规律变化)的变量称为被控变量。 合理选择被控变量的重要性： 对产品的产量、质量及安全具有决定性的作用。 直接指标控制 间接指标控制

被控变量的选择基本原则1)被控变量能代表一定的工艺操作指标或能反映工 艺操作状态。生产过程中希望保持在定值地过程参 数；但在工艺操作过程中经常要受到一些干扰影响 而变化。 2)被控变量应能被测量出来，并具有足够大的灵敏 度；必须考虑工艺合理性和国内仪表产品现状； 3)尽量采

维普资讯

四经验交流

试验室温度湿度测量控制系统赖宜章(南大学计算机系 )暨

刘冰茹(’ I大学电气 1程系 ) J东 业：

摘要：本文介绍电冰箱环境实验室温度湿度测量控制系统 .该系统以 89单片机为核 08心 .采用增量 P D调节控制，令系统输出特性稳定。实践证明该系统控制教果比较理想 .町 I靠性高、成本低，有一定的应用推广价值。

关键词：单片机

PD调节计算机控制 I WAT HDO软件监控功 C G在加热回路的

1引言在各个行业中，经常都需要用到一些具有

控制程序中采用增量式 PD控制算法。 I

特殊要求的工作环境，供测试、检验产品的性能使用。系统是为电冰箱环境试验室而设计本的.同样也适用于其它有特殊要求的试验室。

2系统结构系统的结构框图见图 1。

电冰箱环境试验室是提供一个封闭的试验环境运行电冰箱，并根据国家标准 .在指定的各种温度 gq对其进行测试。国家技术 - q下按监督局发布的标准对电冰箱试验室要求如下：( )温度在 1￣4℃范围内可调。 1 0 3图 1系统结构框图

( )境试验要求 2环试验期间，在规定规定的环境温度，其被动范围在 O5 . K。 ( )湿度应保持在 4%~7。 3 5 52 1 89 . 0 8扩展系统

本系统以 MC

过程控制与自动化仪表

西安理工大学自动化与信息工程学院 信息与控制工程系

主讲教师：赵 跃

第五章 简单控制系统设计

一 单回路控制系统设计

二 PID调节参数的工程整定

单回路控制系统设计

单回路控制系统的概念

单回路调节系统一般指对一个被控制对象使用 一个调节器来保持一个参数恒定。调节器只接受一 个测量信号，输出只控制一个执行器

单回路调节系统典型结构

简单控制系统的设计

控制系统的设计步骤

（1）熟悉系统的技术要求或性能指标，如：超调量， 稳定误差，调节时间，上升时间，衰减比等。

（2）了解工艺过程，建立过程的数学模型。 （3）依据过程的数学模型，确定控制方案。即确定 被控参数及其测量和变送的方法；确定操作变量和 相关的执行器（控制方法）。 （4）依据调节规律和系统的动、静态特性进行理论 分析和综合 （5）系统仿真与试验研究。

简单控制系统的设计

控制系统的设计步骤

（6）工程设计。

（7）工程安装。 （8）控制器的参数整定。

喷雾干燥过程控制系统设计

高位槽 A 阀1

1 .生产工艺简介 2 .被控参数选择 3 .控制参数选择

B

过滤器

阀2

鼓风机 阀3

蒸汽

干燥器

4 .仪表选择与整定 5 .控制仪表连接图

换热器

风管

被控参数选择

系统被控参数选取的一般原则

(a)应选取对产品的产量，

过程控制系统

课程设计

题 目:基于组态软件的压力单回路过程控制系统设计 院系名称： 专业班级： 学生姓名： 学 号： 指导教师： 设计地点： 设计时间： 2015.06.25-2014.07.09

设计成绩： 指导教师： 本栏由指导教师根据大纲要求审核后，填报成绩并签名。

摘 要

过程控制就是对工业生产过程的自动控制，一般的理解就是指根据工业生产过程的特点，采用测量仪表、执行机构和计算机等自动化工具，设计控制系统，实现工业生产过程自

实验2 单回路控制系统的工程整定

一、实验目的

1．学会单回路控制系统PID控制器的工程整定方法（衰减曲线法和临界比例带法） 2．掌握PID三个参数对控制过程的影响

二、实验原理

单回路控制系统如下：

对象为一个三阶系统，控制器采用PID PID传递函数 G(s)?1?(1?1Tis?Tds)

??比例带 Ti? 积分时间常数 Td?微分时间常数

控制器阶跃输入PID调节器被控对象10(2.5s?1)3输出示波器

三、实验内容

调节器参数工程整定方法常用有4种：经验法、衰减曲线法、临界比例法、响应曲线法。

1．衰减曲线法

它是利用在比例作用条件下产生??0.75的控制过程时的调节器比例带和控制过程周期（衰减周期）Ts来整定调节器的参数。

y(t)要求y1:y3?4:1y1y31 0 振荡周期Tst

y1:y3=4:1 ??0.75

表1 衰减曲线法整定参数计算表 整定参数 比例带? 控制规律 比例P 比例积分PI 比例积分微分PID 积分时间Ti － 0.5Ts 0.3Ts 微分时间Td － － 0.1Ts ?s 1.2?s 0.8?s 步骤：

（1）使调节器参数Ti??,Td?0，比例带?

炉膛压力控制系统组态设计

摘 要

炉膛压力是反映燃烧工况稳定与否的重要参数，是运行中要控制和监视的重要参 数之一。炉内燃烧工况一旦发生变化，炉膛负压随即发生相应变化。因此，监视和控制炉膛负压对于保证炉内燃烧工况的稳定、分析炉内燃烧工况、烟道运行工况、分析某些事故的原因均有极其重要的意义。本设计就是从锅炉引风机方面进行炉膛负压的研究。

目前国内火力发电厂锅炉风机大部分采用拖动电动机，其中95％左右为交流异步 电动机直接拖动，恒速运行。随着电力经济的发展等，使电厂中的锅炉风机在运行中出现了裕量较大的问题，另外根据电网调峰的需要，机组长时间处于低负荷运行状态，使锅炉的送、吸风机长期处于低参数下运行，对厂用电率造成一定影响。目前国内直属发电厂锅炉风机配备的电动机以1 MW左右居多，大部分都是采用恒速运行，造成很大的浪费。根据节能工作的要求，其中有个别发电厂已考虑或试用风机调速运行，解决目前风机运行中出现裕量过大的问题。风机调速有几种方案，其中，应用最多的是变频器技术，或加装液力偶合器装置。

本设计对防城港#2机组进行分析、研究，了解其炉膛压力和送、引风机之间的关 系并对其控制系统进行分析。

关键词 炉膛压力,变频调速,液力耦合器调速

工业过程控制

课程设计

题 目: 基于组态软件的流量比值过程控制系统设计 院系名称： 专业班级： 学生姓名： 学 号：

指导教师： 设计地点： 31-517 设计时间： 2011.6.25～2011.7.1

设计成绩： 指导教师： 0 本栏由指导教师根据大纲要求审核后，填报成绩并签名。 工业过程控制课程设计任务书之七

学生姓名 题 目 课题性质 指导教师 专业班级 学号 基于组态软件的流量比值过程控制系统设计 工程设计 郑维 通过某种组态软件，结合实验室已有设备，按照定值系统的控制课题来源 自拟题目 主要内容 要求，根据较快较稳的性能要求，采用单闭环控制结构和