红河学院
过程控制系统 课程设计
题目： 水塔温度控制系统
辽 宁 工 业 大 学 课 程 设 计 说 明 书（论 文）
目 录
第1章 水塔温度控制系统设计方案 .......................................... 0
1. 1系统设计方案概述 ............................................... 0 1.2 水塔温度串级控制系统仿真 ........................................ 2 第2章 水塔温度控制系统硬件设计 .......................................... 3
2.1系统对象特性设计 ................................................ 3 2.2系统检测回路设计 ................................................ 3 2.3控制器设计 ...................................................... 5 2.4执行器选择 ...................................................... 7
2.5参数整定……………………………………………………………………… 9 第3章 水塔温度控制系统软件设计 ......................................... 10
3.1 程序设计 ....................................................... 11 3.2 温度控制算法程序设计 ............................................ 9 第4章 设计结论 ......................................................... 11 参考文献 ................................................................ 12
第1章 水塔温度控制系统设计方案
1. 1系统设计方案概述
本次设计采用串级控制系统对水塔温度进行控制。
过程控制系统由过程检测、变送和控制仪表、执行装置等组成，通过各种类型的仪表完成对过程变量的检测、变送和控制，并经执行装置作用于生产过程。
辽 宁 工 业 大 学 课 程 设 计 说 明 书（论 文）
串级控制系统是两只调节器串联起来工作，其中一个调节器的输出作为另一个调节器的给定值的系统。此系统改善了过程的动态特性，提高了系统控制质量，能迅速克服进入副回路的二次扰动，提高了系统的工作频率，对负荷变化的适应性较强。
串级控制系统工程应用场合如下： （1）应用于容量滞后较大的过程。 （2）应用于纯时延较大的过程。
（3）应用于扰动变化激烈而且幅度大的过程。 （4）应用于参数互相关联的过程。 （5）应用于非线性过程。
正因为串级控制系统具有上述特点，所以本次设计采用串级控制系统对锅炉汽包温度进行控制。
采用单片机作为主控制器，水塔温度为主被控对象，上水的流量为副被控对象，电磁阀为执行器，利用AD590传感器检测水塔温度，利用流量传感器检测上水流量。水塔温度串级控制系统框图如图1.1所示，系统原理图如图1.2所示。
图1.1水塔温度串级控制系统框图
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