《《過程控制儀表》課程設(shè)計(jì)報(bào)告--基于AT89C52單片機(jī)的流量控制系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)報(bào)告(仿真和實(shí)物實(shí)現(xiàn))》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《《過程控制儀表》課程設(shè)計(jì)報(bào)告--基于AT89C52單片機(jī)的流量控制系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)報(bào)告(仿真和實(shí)物實(shí)現(xiàn))（56頁珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、 《過程控制儀表》 課程設(shè)計(jì)報(bào)告 設(shè)計(jì)題目 指導(dǎo)老師 設(shè)計(jì)者 專業(yè)班級(jí) 設(shè)計(jì)日期 目 錄 第一章 流量控制系統(tǒng)（實(shí)驗(yàn)部分） 1 2.1 控制系統(tǒng)工藝流程 1 2.2 控制系統(tǒng)的控制要求 5 2.3 系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)調(diào)試 7 第二章 流量控制系統(tǒng)工藝流程及控制要求 9 2.1

2、 控制系統(tǒng)工藝流程 9 2.2 設(shè)計(jì)內(nèi)容及要求 10 第三章 總體設(shè)計(jì)方案 11 3.1 設(shè)計(jì)思想 12 3.2 總體設(shè)計(jì)流程圖 13 第四章 硬件設(shè)計(jì) 14 4.1 硬件設(shè)計(jì)概要 14 4.2 硬件選型 15 4.3 硬件電路設(shè)計(jì)系統(tǒng)原理圖及其說明 16 第五章 軟件設(shè)計(jì) 17 5.1 軟件設(shè)計(jì)流程圖及其說明 17 5.2 源程序及其說明 18 第六章 系統(tǒng)調(diào)試及使用說明 20 第七章 收獲、體會(huì) 21 參考文獻(xiàn) 22 設(shè)計(jì)電磁流量計(jì)為流量傳感器,單片機(jī)為核心流量控制系統(tǒng)。 本系統(tǒng)采用C51系列的89S52

3、單片機(jī)為核心,通過設(shè)置89S52單片機(jī)的定時(shí)器產(chǎn)生脈寬可調(diào)的PWM波【2】,對(duì)閥門電機(jī)的輸入電壓進(jìn)行調(diào)制,實(shí)現(xiàn)閥門開度的變化,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了對(duì)液體流量的控制。單片機(jī)通過電磁流量計(jì)采集實(shí)際流量信號(hào),根據(jù)該信號(hào)對(duì)其內(nèi)部采用數(shù)字PID算法對(duì)PWM變量的值進(jìn)行修改,從而達(dá)到對(duì)流量的閉環(huán)精確控 1、設(shè)計(jì)電磁流量計(jì)為流量傳感器，單片機(jī)為核心流量控制系統(tǒng)。系統(tǒng)主要由水泵、水泵電機(jī)、流量傳感器、電動(dòng)閥門、閥門電機(jī)、單片機(jī)控制系統(tǒng)等組成。 2、寫出流量控制過程，繪制控制系統(tǒng)組成框圖 3、利用單片機(jī)對(duì)流量進(jìn)行控制 （1）系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì) 單片機(jī)采用89S52；設(shè)計(jì)鍵盤及

4、顯示電路，電機(jī)控制電路（可控硅，光電耦合器）。 （2）編制流量控制程序 一 ，流量控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)意義 工業(yè)生產(chǎn)中過程控制是流量測(cè)量與儀表應(yīng)用的一大領(lǐng)域，流量與溫度、壓力和物位一起統(tǒng)稱為過程控制中的四大參數(shù)，人們通過這些參數(shù)對(duì)生產(chǎn)過程進(jìn)行監(jiān)視與控制。對(duì)流體流量進(jìn)行正確測(cè)量和調(diào)節(jié)是保證生產(chǎn)過程安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行、提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低物質(zhì)消耗、提高經(jīng)濟(jì)效益、實(shí)現(xiàn)科學(xué)管理的基礎(chǔ)。流量的檢測(cè)和控制在化工、能源電力、冶金、石油等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛?！?】 在天然氣工業(yè)蓬勃發(fā)展的現(xiàn)在，天然氣的計(jì)量引起了人們的特別關(guān)注，因?yàn)樵谔烊粴獾牟杉?、處理、?chǔ)存、運(yùn)輸和分配過程中，需要數(shù)以百萬計(jì)的流量計(jì)，其中有些流量計(jì)涉

5、及到的結(jié)算金額數(shù)字巨大，對(duì)測(cè)量和控制準(zhǔn)確度和可靠性要求特別高。此外， 在環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域，流量測(cè)量儀表也扮演著重要角色。人們?yōu)榱丝刂拼髿馕廴?，必須?duì)污染大氣的煙氣以及其他溫室氣體排放量進(jìn)行監(jiān)測(cè)；廢液和污水的排放，使地表水源和地下水源受到污染，人們必須對(duì)廢液和污水進(jìn)行處理，對(duì)排放量進(jìn)行控制。于是數(shù)以百萬計(jì)的煙氣排放點(diǎn)和污水排放口都成了流量測(cè)量對(duì)象。同時(shí)在科學(xué)試驗(yàn)領(lǐng)域，需要大量的流量控制系統(tǒng)進(jìn)行仿真與試驗(yàn)。流量計(jì)在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)、水利建設(shè)、生物工程、管道輸送、航天航空、軍事領(lǐng)域等也都有廣泛的應(yīng)用。 二，系統(tǒng)方案 1、方案整體思路 液體流量控制通常采用電動(dòng)調(diào)節(jié)閥實(shí)現(xiàn)，近年來，電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的結(jié)構(gòu)和控制方

6、式發(fā)生了很大的變化， 隨著計(jì)算機(jī)進(jìn)入控制領(lǐng)域，以及新型的電力電子功率元器件的不斷出現(xiàn)，使采用全控制的開關(guān)功率元件進(jìn)行脈寬調(diào)制（pulse width modulation ,簡稱PWM）控制方式得到了廣泛的應(yīng)用。這種控制方式很容易在單片機(jī)中實(shí)現(xiàn)，從而為電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的控制數(shù)字化提供了基礎(chǔ)。將 偏差的比例（proportion）、積分（integral）、微分（differential）通過線性組合構(gòu)成數(shù)字控制量，構(gòu)成數(shù)字PID控制器，它具有非常強(qiáng)的靈活性，可以根據(jù)試驗(yàn)和經(jīng)驗(yàn)在線調(diào)整參數(shù)，因此可以得到更好的控制性能。 本系統(tǒng)采用C51系列的89S52單片機(jī)為核心，通過設(shè)置89S52單片機(jī)的定時(shí)器產(chǎn)

7、生脈寬可調(diào)的PWM波【2】，對(duì)閥門電機(jī)的輸入電壓進(jìn)行調(diào)制，實(shí)現(xiàn)閥門開度的變化，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了對(duì)液體流量的控制。單片機(jī)通過電磁流量計(jì)采集實(shí)際流量信號(hào)，根據(jù)該信號(hào)對(duì)其內(nèi)部采用數(shù)字PID算法對(duì)PWM變量的值進(jìn)行修改，從而達(dá)到對(duì)流量的閉環(huán)精確控制。 2、實(shí)現(xiàn)流程 流量控制系統(tǒng)是一個(gè)過程控制系統(tǒng)，在設(shè)計(jì)的過程中，必須明確它的組成部分。過程控制系統(tǒng)的組成部分有：控制器、執(zhí)行器、被控對(duì)象和測(cè)量變送單元，其框圖如圖1所示。 閥門 設(shè)定值 流量輸出 圖1 流量過程控制組成框圖 電磁流量計(jì)：對(duì)輸出流量進(jìn)行檢測(cè)，并與設(shè)定值比較，差值作為控制器的輸入。 PID控制器：對(duì)差值進(jìn)行P 、I

8、、D運(yùn)算，輸出對(duì)應(yīng)得模擬量控制電機(jī)正反轉(zhuǎn)和轉(zhuǎn)速。 直流電機(jī)：根據(jù)控制器輸出正反轉(zhuǎn)，控制閥門開度增大或減小。 閥門：直接控制流量的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。 所以，在這個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，主要設(shè)計(jì)以上幾個(gè)部分。除此之外，根據(jù)題目要求，還要選取合適的控制算法來達(dá)到滿足系統(tǒng)參數(shù)的要求。具體就是確定控制器的算法和如何控制閥門開度，因?yàn)檫@兩部分是實(shí)現(xiàn)本系統(tǒng)控制目的的關(guān)鍵。它們選取的好壞將直接影響著整個(gè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)效果的優(yōu)劣。 3、控制器算法與PWM波形輸出 流量是一個(gè)普通而又重要的物理量，在許多領(lǐng)域里人們需對(duì)它進(jìn)行測(cè)量和控制。本系對(duì)流量控制采用PID算法，它具有結(jié)構(gòu)簡單、易于理解和實(shí)現(xiàn)，且一些高級(jí)控制都是以P

9、ID為基礎(chǔ)改進(jìn)的。在工業(yè)過程控制中90%以上的控制系統(tǒng)回路具有PID結(jié)構(gòu)， 圖2 PID控制原理框圖 PID調(diào)節(jié)器的離散化表達(dá)式為 比例調(diào)節(jié)的作用是使調(diào)節(jié)過程趨于穩(wěn)定，但會(huì)產(chǎn)生穩(wěn)態(tài)誤差; 積分作用可消除被調(diào)量的穩(wěn)態(tài)誤差，但可能會(huì)使系統(tǒng)振蕩甚至使系統(tǒng)不穩(wěn)定； 微分作用能有效的減小動(dòng)態(tài)偏差。 PWM波形輸出：用89S52單片機(jī)的定時(shí)器0和定時(shí)器1交替工作，產(chǎn)生連續(xù)的與偏差大小有關(guān)的占空比可調(diào)的PWM波形。首先，定時(shí)器0定時(shí)時(shí)間到，產(chǎn)生中斷，置位PWM輸出口并開啟定時(shí)器1，定時(shí)器1定時(shí)期間PWM輸出高電平，且定時(shí)器1的定時(shí)時(shí)間可調(diào)，與偏差的PID運(yùn)算結(jié)果有關(guān)，所以能輸出占空比變

10、化的PWM波，控制電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而控制閥門開度和流量。 三、系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 1、總體設(shè)計(jì)框圖及說明 本系統(tǒng)是一個(gè)簡單的單回路控制系統(tǒng)。為了實(shí)現(xiàn)流量的自動(dòng)測(cè)量和控制，采用了89S52單片機(jī)作為系統(tǒng)的控制中心，由數(shù)據(jù)采集模塊檢測(cè)到的流量信號(hào)傳入單片機(jī)，并根據(jù)接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和控制運(yùn)算，同時(shí)將數(shù)據(jù)保存，以便與下一次采樣值進(jìn)行比較，根據(jù)系統(tǒng)程序控制，進(jìn)行PID運(yùn)算以及PWM輸出控制電機(jī)轉(zhuǎn)速，最終由CPU控制電機(jī)正反轉(zhuǎn)，達(dá)到調(diào)節(jié)流量的目的。系統(tǒng)還具有鍵盤設(shè)定模塊，便于用戶與系統(tǒng)之間的對(duì)話。系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)較簡單，由若干個(gè)功能模塊組成。具體結(jié)構(gòu)圖圖3及說明如下， 89S52

11、單片機(jī) 鍵盤 數(shù)據(jù)采集 直流電機(jī) 閥門 數(shù)據(jù)顯示 圖3 功能模塊結(jié)構(gòu)圖 鍵盤設(shè)定：設(shè)定控制系統(tǒng)要求的流量大小。 數(shù)據(jù)采集：用滑動(dòng)變阻器分壓模擬流量大小。 直流電機(jī)：接收單片機(jī)的控制信號(hào)進(jìn)行正反轉(zhuǎn)和轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)，帶動(dòng)閥門轉(zhuǎn)動(dòng)。 2、部分外部電路設(shè)計(jì) 2.1 數(shù)碼管顯示電路 采用四聯(lián)排共陰極數(shù)碼管進(jìn)行顯示，具有四位數(shù)碼管，這四個(gè)數(shù)碼管的段選a、b、c、d、e、f、g分別接在一起，每一個(gè)都擁有一個(gè)共陰的位選端。P3口控制數(shù)碼管的點(diǎn)亮情況。因?yàn)閱纹瑱C(jī)的IO口輸出功率有限，需要使用74LS374芯片進(jìn)行鎖存。此外還用一個(gè)電阻R-PACK8來保護(hù)LED。 2.2、直流

12、電機(jī)控制電路 直流電機(jī)以其良好的線性特性、優(yōu)異的控制性能等特點(diǎn)成為大多數(shù)變速運(yùn)動(dòng)控制和閉環(huán)位置伺服控制系統(tǒng)的最佳選擇。特別隨著計(jì)算機(jī)在控制領(lǐng)域，高開關(guān)頻率、全控型第二代電力半導(dǎo)體器件(GTR、GTO、MOSFET、IGBT等)的發(fā)展，以及脈寬調(diào)制(PWM)直流調(diào)速技術(shù)的應(yīng)用，直流電機(jī)得到廣泛應(yīng)用。 為適應(yīng)小型直流電機(jī)的使用需求，各半導(dǎo)體廠商推出了直流電機(jī)控制專用集成電路，構(gòu)成基于微處理器控制的直流電機(jī)伺服系統(tǒng)。但是，專用集成電路構(gòu)成的直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的輸出功率有限，不適合大功率直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)需求。因此采用三極管構(gòu)建H橋【3】，實(shí)現(xiàn)大功率直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制。該驅(qū)動(dòng)電路能夠滿足各種類型直流電機(jī)需

13、求，并具有快速、精確、高效、低功耗等特點(diǎn)，可直接與微處理器接口，可應(yīng)用PWM技術(shù)實(shí)現(xiàn)直流電機(jī)調(diào)速控制。 單片機(jī)的P10引腳輸出高低電平控制電機(jī)的正反轉(zhuǎn)，P11輸出PWM波形控制電機(jī)轉(zhuǎn)速。 具體為：① 當(dāng)P10為高電平時(shí)，三極管Q3、Q2導(dǎo)通，所以Q4導(dǎo)通，而Q2導(dǎo)通鉗制電位為0.9V，所以不論P(yáng)11是高還是低，Q1、Q7都不導(dǎo)通，即電機(jī)電流從左向右流，電機(jī)正轉(zhuǎn)。 ② 當(dāng)P10為低電平，Q3 Q2不導(dǎo)通，所以Q4不導(dǎo)通。當(dāng)P11為高電平時(shí)電機(jī)反轉(zhuǎn)，當(dāng)P11為低電平是，電機(jī)停轉(zhuǎn)。 四 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 1、程序結(jié)構(gòu)說明 任何一個(gè)系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)都

14、離不開硬件電路的連接，所以本課題硬件設(shè)計(jì)的高度模塊化決定了軟件設(shè)計(jì)的模塊化。主要包括：主控程序模塊、鍵盤掃描及處理子程序、采樣數(shù)據(jù)處理子程序、PID算法子程序、電機(jī)驅(qū)動(dòng)與控制子程序和顯示等子程序幾個(gè)部分。結(jié)構(gòu)圖如下： 主程序 鍵盤輸入 數(shù)碼管顯示 數(shù)據(jù)采集 PID 運(yùn)算 直流電機(jī) 圖4 程序結(jié)構(gòu)圖 主控程序模塊在整個(gè)結(jié)構(gòu)中充當(dāng)管理者，管理所有子程序的調(diào)用，就相當(dāng)于個(gè)人計(jì)算機(jī)的操作系統(tǒng)。它主要負(fù)責(zé)初始化各個(gè)I/O口，等待鍵盤事件的發(fā)生，并作出相應(yīng)的處理。并在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候調(diào)用數(shù)據(jù)采樣程序，并將采樣到的數(shù)據(jù)與鍵盤設(shè)定值比較。再通過PID計(jì)算后用以控制電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，從而控制閥門開

15、度，來達(dá)到流量的準(zhǔn)確控制。 2、 程序流程圖及部分程序 2.1 主程序說明 2.1.1 主程序流程圖 開始 系統(tǒng)初始化 SW=1?？？？ AD轉(zhuǎn)換 鍵盤設(shè)定 鍵盤設(shè)定 鍵盤設(shè)定 DR=1？？？？？ 電機(jī)正轉(zhuǎn) 電機(jī)反轉(zhuǎn) N Y Y N 圖5 主程序流程圖 2.1.2主程序具體程序： /********************主函數(shù)**************************/ main() //主程序 { TMOD=0x21 ; //0b0010 0001 timer0模式1（16位），ti

16、mer1自動(dòng)重裝載 TH0=0xfc ; //1ms延時(shí)常數(shù) 12M TL0=0x18 ; //低電平時(shí)間調(diào)節(jié) TH1=0x7f; //定時(shí)器1賦初值 TL1=0 ; EA=1; ET0=1; ET1=1; //開中斷 while(1) {if(sw==1) //循環(huán)判斷開關(guān)狀態(tài)，并執(zhí)行相應(yīng)的程序 {AD_val(); //調(diào)用TCL549采集處理 dis

17、play(uuu); } else {KB_Scan1(); display(sc); } PID();} //每個(gè)循環(huán)的最后執(zhí)行一次PID運(yùn)算，實(shí)時(shí)控制電機(jī) } 從主程序中可以看出，在進(jìn)行一系列程序調(diào)用之前對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行初始化，然后判斷開關(guān)狀態(tài)程序有所反應(yīng)。然后進(jìn)行一系列子程序，進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換和PID計(jì)算，將其結(jié)果用來控制直流電機(jī)。 2.2 鍵盤程序 2.2.1 鍵盤掃描及鍵值識(shí)別的原理【4】 由于機(jī)械觸點(diǎn)有彈性，在按下或彈起按鍵時(shí)會(huì)出現(xiàn)抖動(dòng)，從最初按下到接觸穩(wěn)定要經(jīng)過數(shù)毫秒的彈跳時(shí)間，如圖所示。為了保證探險(xiǎn)

18、鍵識(shí)別的準(zhǔn)確性，必須消除抖動(dòng)。消抖處理有硬件和軟件兩種方法：硬件消抖是利用加支抖動(dòng)電路濾避免產(chǎn)生抖動(dòng)信號(hào)；軟件消抖是利用數(shù)字濾波技術(shù)來消除抖動(dòng)。我們采用軟件的方法，利用主程序循環(huán)掃描，主程序每循環(huán)一次掃描到的鍵值相同時(shí)，則說明是某鍵按下。 對(duì)于鍵值識(shí)別，我們用一條switch語句，把按鍵的編碼和鍵值對(duì)應(yīng)起來。 2.2.2 鍵盤具體程序 void KB_Scan1(void) { uchar tmp,line,i,flag,press; //定義局部變量 if(lie1==0|lie2==0|lie3==0)return; //判斷是否有鍵按

19、下，如有，返回。消除重鍵問題 line=0xFE; for(i=1;i<=4;i++) { P2=line; //依次給P2口低四位送低電平，讀高四位判斷是否有鍵按下。 tmp=P2; //讀取鍵盤口數(shù)據(jù)寄存器 tmp&=0x70; if(tmp!=0x70) { tmp=P2;flag=1;break;} else line=(line<<1)|0x01; } if(i==5) {tmp=0xFF;flag=0; } swit

20、ch(tmp) //用switch語句把編碼轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)的鍵值。 { case 0xEE:press=1; break; case 0xDE:press=2; break; case 0xBE:press=3; break; case 0xED:press=4; break; case 0xDD:press=5; break; case 0xBD:press=6; break; case 0xEB:press=7; break;

21、case 0xDB:press=8; break; case 0xBB:press=9; break; case 0xD7:press=0; break; default: break; } if(flag==1) //如果有鍵按下，把每次的值存放到buf[]中，方便以后調(diào)用。 {buf[2]=buf[1]; buf[1]=buf[0]; buf[0]= press; } } 2.3 數(shù)字PID及電機(jī)控制程序 由于單片機(jī)控制是一種采樣控制，它只能根據(jù)采樣時(shí)刻的偏

22、差值計(jì)算控制量【5】，所以一般使用增量型控制，它控制穩(wěn)定，誤動(dòng)作影響小。其算式如下： 這個(gè)計(jì)算的過程可用一個(gè)簡單的程序來實(shí)現(xiàn)。 /***************PID服務(wù)程序*************/ void PID( ) { double e0,e1,e2; uchar du,out1; uchar kp=16, kd=0,ki=0; // ts=1; e0=e1;e1=e2;e2=(sc-uuu);///10; //設(shè)定值-采集量 if(e2>=0)

23、 { direction=1; //設(shè)定值-采集量>0, 電機(jī)正轉(zhuǎn)，開大閥門。 if(e2>=20) //測(cè)得偏差值與設(shè)定偏差值進(jìn)行比較，若不在設(shè)定范圍內(nèi)則滿功率正轉(zhuǎn)。 {TR0=0;PWM=1;} else { du=10*e2;//(e2-e1)+ki*e2+kd*(e2-2*e1+e0); // PID算法 out1=du;//+out0; TR0=1; //若到達(dá)設(shè)定范圍則調(diào)用PID程序，進(jìn)行有效功率轉(zhuǎn)動(dòng).

24、 } } else if(e2<0) { direction=0; //設(shè)定值-采集量<0, 電機(jī)反轉(zhuǎn)，關(guān)小閥門。 if(e2<-20) //測(cè)得偏差值與設(shè)定偏差值進(jìn)行比較，若不在設(shè)定范圍內(nèi)則滿功率反轉(zhuǎn)。 {TR0=0;PWM=1;} else { du=10*e2;//(e2-e1)+ki*e2+kd*(e2-2*e1+e0); // PID算法 out1=-du;//+out0; TR0=1; //若到達(dá)設(shè)定范圍則調(diào)用P

25、ID程序，進(jìn)行有效功率運(yùn)轉(zhuǎn). } } out0=out1; } 五、結(jié)束語 此次課程設(shè)計(jì)是基于《過程控制系統(tǒng)》的綜合課設(shè)，要求通過對(duì)工業(yè)過程量流量的測(cè)量方法、信號(hào)處理技術(shù)和控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，掌握測(cè)控對(duì)象參數(shù)檢測(cè)方法、變送器的功能、測(cè)控通道技術(shù)、執(zhí)行器和調(diào)節(jié)閥的功能、過程控制儀表的PID控制參數(shù)整定方法。 我拿到題目和要求，明確本次的重點(diǎn)是一個(gè)控制“系統(tǒng)”的設(shè)計(jì)，要實(shí)現(xiàn)流量的控制，分析流量怎么測(cè)，怎么控。就是要完成從信號(hào)采集→偏差控制→執(zhí)行器→對(duì)象輸出整個(gè)的設(shè)計(jì)。所以我先分模塊進(jìn)行設(shè)計(jì)，粗略的構(gòu)思了一個(gè)單回路控制系統(tǒng)：即偏差運(yùn)算用PID，輸出

26、PWM波形控制電機(jī)，電機(jī)驅(qū)動(dòng)閥門開度變化。接下來就是具體模塊的具體設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)，信號(hào)采集模塊我就面臨了選擇，是選擇并行AD轉(zhuǎn)換芯片還是串行AD芯片，再后來就是數(shù)碼管顯示不穩(wěn)定，亮度不夠怎么辦，每前進(jìn)一步都是問題，這時(shí)就借鑒別人怎么做的，他們的效果是不是比自己的好，這樣不斷的比較和思考，解決了很多問題。最大的體會(huì)就是設(shè)計(jì)過程是解決問題的過程，自己也對(duì)設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)積累了一定的經(jīng)驗(yàn)。通過設(shè)計(jì)后面的控制器模塊、電機(jī)控制模塊，我使用了PID的理論、PWM控制電機(jī)轉(zhuǎn)速的知識(shí)和電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電路的知識(shí)，通過大量的查閱資料，在以前純理論的基礎(chǔ)上有很大提高。 這次課設(shè)使我對(duì)過程控制系統(tǒng)有了更深的理解，同時(shí)對(duì)模塊設(shè)計(jì)有

27、了自己的思考和思路，對(duì)以后自己設(shè)計(jì)開發(fā)控制系統(tǒng)有很好的鋪墊作用。 參考文獻(xiàn) 【1】 任彥碩等．自動(dòng)控制系統(tǒng)[M]．北京：北京郵電大學(xué)出版社，2006，157 【2】張家生. 電機(jī)原理與拖動(dòng)基礎(chǔ)[M]. 北京：北京郵電大學(xué)出版社，2006， 136 【3】 馬斌等．單片機(jī)原理及應(yīng)用---C語言程序設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[M]．北京：人民郵電出版社，2009，284--290 【4】王宜懷等.嵌入式系統(tǒng)[M]. 北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2008， 132 【5】顧德英，張健，馬淑華.計(jì)算機(jī)控制技術(shù)[M]. 北京：北京郵電大學(xué)出版社，2006，106

28、 附頁1：流量控制系統(tǒng)總程序 #include #define uchar unsigned char #define uint unsigned int uchar out0=0x7f ; //賦初值 uchar buf[3]={0,0,0};//全局?jǐn)?shù)組 uchar pr[]={0x57,0x6E,0x5E,0x3E,0x6D,0x5D,0x3D,0x6B,0x5B,0x3B}; uchar discode[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f}; i

29、nt AD; //轉(zhuǎn)換結(jié)果，十六進(jìn)制 int uuu,sc=0; int Int_result, //標(biāo)度變換后的結(jié)果 sbit Dataout=P1^0; //數(shù)據(jù)線 sbit cs=P1^1; //片選 sbit sclk=P1^2; //io口時(shí)鐘 sbit dx=P1^3; //斷碼顯示控制鎖存 sbit wx=P1^4; //位控控制鎖存 sbit sw=P1^7; sbit PWM=P1^5; sbit direction=P1^6; void delay1ms(uchar T) //單位時(shí)間1ms延時(shí) { uchar t

30、ime; while(T--) for(time=0;time<120;time++); } /***********顯示程序*************/ void display(uint num) { uchar qian,bai,shi,ge; qian=num/1000; //千，百，十，個(gè)處理 bai=num/100%10; shi=num/10%10; ge=num%10; wx=0; P0=0xf7; wx=1; dx=0; P0=discode[ge]; //顯示個(gè)位

31、 dx=1; delay1ms(1); if(num>0) { wx=0; P0=0xfb; wx=1; dx=0; P0=discode[shi];//|0x80; //顯示十位 dx=1; delay1ms(1); wx=0; P0=0xfd; wx=1; dx=0; P0=discode[bai]; //顯示百位 dx=1; delay1ms(1); } } /*************AD轉(zhuǎn)換程序************

32、/ AD_val() //TLC549處理 { uchar i,temp=0; cs=1; //初始化，啟動(dòng) sclk=0; cs=0; _nop_(); for(i=0;i<8;i++) //讀取采集數(shù)據(jù)，讀取的是上一次采集數(shù)據(jù) { sclk=1; temp=temp<<1; if(Dataout) temp |=0x01; sclk=0; } cs=1; AD=temp; for(i=0;i<5;i++) //延時(shí)17us以上，進(jìn)行復(fù)位 _nop

33、_(); Int_result=AD*100/256; //處理整數(shù) uuu=Int_result; /****************鍵盤掃描程序*************/ void KB_Scan1() { uchar tmp,line,i,j,flag,press; line=0x7E; for(i=1;i<=4;i++) {P3=line; tmp=P3; tmp&=0x70; if(tmp!=0x70) { tmp=P3;flag=1;break;} else line=(line<<1)|0x01

34、; } if(i==5) {tmp=0xFF;flag=0; } for(j=0;j<10;j++) {if(tmp==pr[j]) press=j;} if(flag==1) { buf[2]=buf[1]; delay1ms(100); buf[1]=buf[0]; delay1ms(100); buf[0]= press; delay1ms(100); sc=buf[2]*100+buf[1]*10+buf[0]; } } /***************PID服務(wù)程序*****

35、********/ void PID( ) { double e0,e1,e2; uchar du,out1; uchar kp=10, kd=0,ki=0;// ts=1; e0=e1;e1=e2;e2=(sc-uuu);; //設(shè)定值-采集量 if(e2>=0) { direction=1; //設(shè)定值-采集量>0,電機(jī)正轉(zhuǎn) if(e2>=20) //測(cè)得偏差值與設(shè)定偏差值進(jìn)行比較，若不在設(shè)定范圍內(nèi)則滿功率運(yùn)轉(zhuǎn)。 {TR0=0;PWM=1;}

36、 else { du=kp*e2;//(e2-e1)+ki*e2+kd*(e2-2*e1+e0); // PID算法 out1=du;//+out0; TR0=1; //若到達(dá)設(shè)定范圍則調(diào)用PID程序 } } else if(e2<0) { direction=0; //設(shè)定值-采集量<0,電機(jī)反轉(zhuǎn) if(e2<-20) //測(cè)得偏差值與設(shè)定偏差值進(jìn)行比較，若不在設(shè)定范圍內(nèi)則滿功率反轉(zhuǎn)。 {TR0=0;PWM=1;} e

37、lse { du=10*e2;//(e2-e1)+ki*e2+kd*(e2-2*e1+e0); // PID算法 out1=-du;//+out0; TR0=1; //若到達(dá)設(shè)定范圍則調(diào)用PID程序. } } out0=out1; } /*********************PWM輸出程序*********************/ /*********************************************************/ // 定時(shí)

38、器0中斷服務(wù)程序. /*********************************************************/ void timer0() interrupt 1 { TR0=0 ; TH0=0xff ; TL0=0xdb ; TH1=0xff-out0 ;//初值等于模數(shù)減去計(jì)數(shù)個(gè)數(shù) TR1=1 ; PWM=1 ; //啟動(dòng)輸出 } /*********************************************************/ // 定時(shí)器1中斷服務(wù)程序 /**

39、*******************************************************/ void timer1() interrupt 3 { TR1=0 ; PWM=0 ; //結(jié)束輸出 TR0=1; } /***************主函數(shù)**************************/ main() //主程序 { TMOD=0x21 ; //0b0010 0001 timer0模式1（16位）timer1自動(dòng)重裝載 TH0=0xfc ; //1m

40、s延時(shí)常數(shù) 12M TL0=0x18 ; //頻率調(diào)節(jié) TH1=0x7f; //高電平時(shí)間調(diào)節(jié) TL1=0 ; EA=1; ET0=1; ET1=1; while(1) {if(sw==1) {AD_val();//調(diào)用TCL549采集處理 display(uuu); } else {KB_Scan1(); display(sc); } PID();} } 目 錄 第

41、一章 過程控制儀表課程設(shè)計(jì)的目的意義 1 1.1 設(shè)計(jì)目的 1 1.2 課程在教學(xué)計(jì)劃中的地位和作用 1 第二章 流量控制系統(tǒng)（實(shí)驗(yàn)部分） 2 2.1 控制系統(tǒng)工藝流程 2 2.2 控制系統(tǒng)的控制要求 3 2.3 系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)調(diào)試 4 第三章 HPF脫硫工藝流程及控制要求 6 3.1 控制系統(tǒng)工藝流程 6 3.2 設(shè)計(jì)內(nèi)容及要求 7 第四章 總體設(shè)計(jì)方案 8 4.1 設(shè)計(jì)思想 8 4.2 總體設(shè)計(jì)流程圖 8 4.3 硬件設(shè)計(jì)概要 8 4.4 硬件選型 9 4.5 硬件電路設(shè)計(jì)系統(tǒng)原理圖及其說明 15 第五章 軟件設(shè)計(jì) 17 5.

42、1 軟件設(shè)計(jì)流程圖及其說明 17 第六章 系統(tǒng)調(diào)試中遇到的問題及解決方法 20 第七章 收獲、體會(huì) 23 附錄1 源程序及其說明 24 參考文獻(xiàn) 37 第一章 微控制器應(yīng)用系統(tǒng)綜合設(shè)計(jì)的目的意義 1.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 本課程設(shè)計(jì)的目的在于培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用理論知識(shí)來分析和解決實(shí)際問題的能力，使學(xué)生通過自己動(dòng)手對(duì)一個(gè)工業(yè)過程控制對(duì)象進(jìn)行儀表設(shè)計(jì)與選型，促進(jìn)學(xué)生對(duì)儀表及其理論與設(shè)計(jì)的進(jìn)一步認(rèn)識(shí)。課程設(shè)計(jì)的主要任務(wù)是設(shè)計(jì)工業(yè)生產(chǎn)過程經(jīng)常遇到的壓力、流量、液位及溫度控制系統(tǒng)，使學(xué)生將理論與實(shí)踐有機(jī)地結(jié)合起來，有效的鞏固與提高理論教學(xué)效果。 1.2 課程設(shè)計(jì)在教學(xué)

43、計(jì)劃中的地位和作用 本課程設(shè)計(jì)是為《過程控制儀表》課程而開設(shè)的綜合實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，是對(duì)《現(xiàn)代檢測(cè)技術(shù)》、《自動(dòng)控制理論》、《過程控制儀表》、《計(jì)算機(jī)控制技術(shù)》等前期課堂學(xué)習(xí)內(nèi)容的綜合應(yīng)用，使學(xué)生加深對(duì)過去已修課程的理解，用本課程所學(xué)的基本理論和方法，運(yùn)用計(jì)算機(jī)控制技術(shù)，解決過程控制領(lǐng)域的實(shí)際問題，為學(xué)生今后從事過程控制領(lǐng)域的工作打下基礎(chǔ)。因此本課程在教學(xué)計(jì)劃中具有重要的地位和作用。 第二章 流量控制系統(tǒng)（實(shí)驗(yàn)部分） 2.1 控制系統(tǒng)工藝流程 M FC1 FT1 VL1 Q1 電加熱器 M SSR 圖2.1 內(nèi)容器單閉環(huán)流

44、量控制系統(tǒng)工藝流程圖 說明：FT為流量變送器，F(xiàn)C為智能調(diào)節(jié)器，VL為電動(dòng)閥，SSR為固態(tài)繼電器控制輸出，Q表示流量。圖2.3同。 被控制量Q1 給定量Qs 偏差Qi 調(diào)節(jié)器 D/A 電子閥 流量對(duì)象內(nèi)容器 擾動(dòng)f 流量變送器 無紙記錄儀 A/D 反饋Qf - + 圖2.2 內(nèi)容器單閉環(huán)流量控制系統(tǒng)方塊流程圖 PID智能調(diào)節(jié)器 M FC1 FT1 VL1 Q1 電加熱器 M SSR 圖2.3 雙閉環(huán)比值控制工藝流程圖 FT2 FC2 K Q2 給定量Qs 偏差Qi 調(diào)節(jié)器FC

45、1 調(diào)節(jié)閥VL1 流量對(duì)象內(nèi)容器 流量檢測(cè)及變送器FT1 反饋Qf - + Q1 乘法器 K - 調(diào)節(jié)器FC2 調(diào)節(jié)閥VL2 流量對(duì)象 夾套 Q2 流量檢測(cè)及變送器FT1 + 圖2.4 雙閉環(huán)比值控制方塊流程圖 2.2 控制系統(tǒng)的控制要求 2.2.1 單閉環(huán)控制 要求給定流量范圍為0~400L/h，流量從200L/h穩(wěn)態(tài)向300L/h穩(wěn)態(tài)過渡的調(diào)節(jié)時(shí)間不超過100s，超調(diào)量不超過5%，穩(wěn)態(tài)誤差不超過±5%. 2.2.2 雙閉環(huán)比值控制 主回路（圖2.4中FC1調(diào)節(jié)的回路）要求如單閉環(huán)控制要求，副回路（FC2調(diào)節(jié)的回路）的比值K可

46、在流量范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)0.5~1.5的比例控制，具體情況分為 ①主回路Q1穩(wěn)定，改變比值K：副回路的調(diào)節(jié)時(shí)間不超過100S，超調(diào)量不超過5%，穩(wěn)態(tài)誤差不超過±5% ②比值K確定，主回路Q1隨給定Qs改變：在Q1穩(wěn)定在給定Qs后，副回路調(diào)節(jié)時(shí)間不超過50s，超調(diào)量不超過5%，穩(wěn)態(tài)誤差不超過±5% 2.3 系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)調(diào)試 2.3.1單閉環(huán)流量控制 ①在實(shí)驗(yàn)面板上接好線，確認(rèn)無誤后打開實(shí)驗(yàn)機(jī)柜電源和水泵開關(guān)； ②將智能調(diào)節(jié)器FC1設(shè)置為單路輸入內(nèi)給定、人工模糊自整定PID調(diào)節(jié)方式； ③調(diào)節(jié)PID參數(shù)：積分分離值為0，先使積分時(shí)間TI為一較大值，微分時(shí)間TD為0；調(diào)節(jié)比例

47、帶P，使流量Q1能穩(wěn)定到給定值附近，且過渡時(shí)間不太大、超調(diào)量滿足工藝要求；再調(diào)節(jié)積分時(shí)間TI，使流量Q1的穩(wěn)態(tài)誤差減小以滿足工藝要求。若此時(shí)過渡時(shí)間也能達(dá)到工藝要求，則可以不要微分作用，若不能滿足則慢慢增加微分時(shí)間TD，使調(diào)節(jié)時(shí)間減小以滿足工藝要求。 說明：在調(diào)節(jié)比例帶P使流量能穩(wěn)定到給定值附近后，主要需解決的是減少穩(wěn)態(tài)誤差（減小TI）、減少超調(diào)量（增加比例帶P或積分時(shí)間TI）和減少過渡時(shí)間（增加微分時(shí)間TD或減小積分時(shí)間TI），P、TI、TD這3個(gè)參數(shù)主要需調(diào)節(jié)的是P和TI，觀察無紙記錄儀的響應(yīng)曲線，多試幾組參數(shù)，使流量控制達(dá)到工藝要求。 2.3.2雙閉環(huán)比值控制 ①在2.

48、3.1中單閉環(huán)流量控制已滿足工藝要求的前提下，將其做為主回路，不需再改動(dòng)其參數(shù)。 ②將調(diào)節(jié)器FC2設(shè)置為雙路輸入外給定、人工模糊自整定PID調(diào)節(jié)方式。 ③將比值器設(shè)置為加法方式，比例系數(shù)A=0.5（0.5~1.5均可），B=0。 ④Q1穩(wěn)定后，副回路的給定也就一定了。調(diào)節(jié)PID參數(shù)（調(diào)節(jié)方法如單閉環(huán)控制），給調(diào)節(jié)器FC2選擇合適的PID值以滿足工藝要求。 特別說明：以上兩個(gè)實(shí)驗(yàn)的調(diào)試問題在第七章詳細(xì)講述，此處只說明步驟。 第三章 HPF脫硫工藝流程及控制要求 3.1 控制系統(tǒng)工藝流程 HPF

49、法脫硫是國內(nèi)新開發(fā)的技術(shù),它是以氨為堿源液相催化氧化脫硫新工藝,采用的催化劑HPF是一種復(fù)合催化劑,它對(duì)脫硫和再生過程均有催化作用。所產(chǎn)廢液完全可以回兌到煉焦煤中,從而大大簡化了工藝流程。脫硫、脫氰效率較高,一般可達(dá)到塔后煤氣含H2S≤100mg/m3，含HCN≤300mg/m3。 HPF法脫硫的工藝流程是:鼓風(fēng)機(jī)后的煤氣進(jìn)入預(yù)冷塔與塔頂噴灑的冷卻水逆向接觸,被冷卻為30℃，冷卻水從塔下部用泵抽出,送外冷器被低溫水冷至28℃送回塔頂循環(huán)噴灑。采取部分剩余氨水更新循環(huán)冷卻水,多余循環(huán)水返回機(jī)械化氨水澄清槽。 預(yù)冷后的焦?fàn)t煤氣經(jīng)過兩臺(tái)并聯(lián)的脫硫塔,從塔頂噴淋脫硫液以吸收煤氣中的H2S、HC

50、N(同時(shí)吸收氨,以補(bǔ)充脫硫脫氰過程中消耗的氨)。脫H2S后的煤氣送入洗滌工段。 兩臺(tái)并聯(lián)的脫硫塔都有自己獨(dú)立的再生系統(tǒng)，吸收了H2S、HCN的溶液從塔溜出，經(jīng)液封槽進(jìn)入各自獨(dú)立的反應(yīng)槽，再經(jīng)溶液循環(huán)泵送入再生塔。同時(shí)由空氣壓縮機(jī)送來的壓縮空氣鼓入再生塔底部,溶液在塔內(nèi)即得到再生。再生后溶液經(jīng)液位調(diào)節(jié)器返回各自對(duì)應(yīng)的脫硫塔循環(huán)使用。 浮于再生塔頂?shù)牧蚺菽梦徊盍魅肱菽?硫泡沫經(jīng)泡沫泵送入戈?duì)柲み^濾器分離,清液流入反應(yīng)槽,硫膏經(jīng)壓縮空氣壓榨成硫餅裝袋外銷。為避免脫硫液鹽類積累影響脫硫效果,排出少量廢液送往配煤。 脫硫工藝的流程如圖3.1所示。圖中L表示液位；P表示壓力；T

51、表示溫度；F表示流量；I表示指示；C表示控制；V表示閥門；Q表示累計(jì)。 圖3.1 HPF脫硫工藝流程流程圖 3.2 設(shè)計(jì)內(nèi)容及要求 1).循環(huán)上水的流量范圍在800~1000m3/h，精度要求為±5%。 2).抽水高度（即預(yù)冷塔高度）約20m。 第四章 總體設(shè)計(jì)方案 4.1 設(shè)計(jì)思想 設(shè)計(jì)的關(guān)鍵在于循環(huán)水的抽送、流量的檢測(cè)和控制，分別可以通過選擇合適的工業(yè)水泵、流量計(jì)、無紙記錄儀和流量積分演算智能調(diào)節(jié)器、電動(dòng)調(diào)節(jié)閥完成相關(guān)功能。 另外，假設(shè)氨水與循環(huán)上水的流量比值有固定要求，可增加比值器實(shí)現(xiàn)流量比值控制。設(shè)循環(huán)上水

52、的流量為主控量Q1，氨水的流量給定則為Q2s=Q1*K，二者的配比為氨水：循環(huán)上水=K：1，則可用實(shí)驗(yàn)中的流量比值控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)該控制環(huán)節(jié)。 4.2 總體設(shè)計(jì)流程圖 循環(huán)上水給定量Q1s 偏差Q1i 調(diào)節(jié)器FC1 調(diào)節(jié)閥VL1 循環(huán)上水 流量檢測(cè)及變送器FT1 反饋Q1f - + Q1 比值器 K - 調(diào)節(jié)器FC2 調(diào)節(jié)閥VL2 氨 水 Q2 流量檢測(cè)及變送器FT1 + 圖4.1 雙閉環(huán)比值控制方塊流程圖 4.3 硬件設(shè)計(jì)概要 硬件設(shè)計(jì)主要是智能調(diào)節(jié)器的設(shè)計(jì)，可采用單片機(jī)做實(shí)時(shí)監(jiān)控芯片，結(jié)合外圍電路實(shí)現(xiàn)流量信號(hào)的變換、采集、P

53、ID運(yùn)算與控制輸出等功能。為了能實(shí)時(shí)調(diào)整PID參數(shù)，需增加鍵盤掃描電路；為了顯示PID參數(shù)和流量的大小，需增加顯示模塊。 4.4 硬件選型 4.4.1 智能調(diào)節(jié)器的自行設(shè)計(jì) I/V轉(zhuǎn)換可用OP07構(gòu)成的比例放大器實(shí)現(xiàn)。由于ADC0809的轉(zhuǎn)換速度只有幾十微妙，相對(duì)流量的變化時(shí)間很小，可以不要保持器。而ADC0809與DAC0832都是八位的轉(zhuǎn)換器件，理論上的控制精度可達(dá)到1/255*100%=0.4%，足以滿足流量控制的精度要求。V/I轉(zhuǎn)換可用RCV420轉(zhuǎn)換器。 單片機(jī)選擇STC89C52一是CMOS工藝的單片機(jī)功耗較低；二是價(jià)格便宜；再者內(nèi)部程序存儲(chǔ)器有8KB的FLASH R

54、OM，能滿足絕大部分工控過程實(shí)時(shí)監(jiān)控程序的燒寫需求。 顯示部分用LCD，采用長沙太陽人電子的SMC1602a字符型液晶顯示器。 鍵盤掃描可用8279加4*4矩陣鍵盤以中斷方式實(shí)現(xiàn)。 4.4.2 智能調(diào)節(jié)器選型 4.4.1的部分可以用虹潤的HR-WP-XLS80智能調(diào)節(jié)器代替，其參數(shù)如下 ①輸入信號(hào)：模 擬 量 ?熱電偶：B、E、J、K、S、T、WRe3-25、F2 ????????????? ?電??阻：Pt100、Pt100.1、Cu50、Cu100、BA1、BA2 ? ??電??流 0～10mA、4～20mA、0～20mA，輸入阻

55、抗≦250Ω ??????? ???電??壓 0～5V、1～5V 波 形?? 矩形、正弦或三角波 幅??度 光電隔離，大于4V（或根據(jù)用戶要求任定） ???????? ??頻 率 0～10KHz（或根據(jù)用戶要求任定） ②輸出信號(hào)： 模擬量輸出????·DC 0～10mA（負(fù)載電阻≤750Ω） ??????????? ·DC 4～20mA（負(fù)載電阻≤500Ω） ??????????? ?·DC 0～5V（負(fù)載電阻≥250KΩ） ????? ???·DC 1～5V（負(fù)載電阻≥250KΩ） 報(bào)警輸出??

56、繼電器控制輸出－－繼電器ON/OFF帶回差。AC220V/3A，DC24V/6A（阻性負(fù)載） 通訊輸出 ??光電隔離，RS-485/RS-232C接口，波特率1200～9600bps可設(shè)置， 采用標(biāo)準(zhǔn)MODBUS RTU通信協(xié)議 饋電輸出 ???DC24±1V，負(fù)載電流≤30mA ③精度： 測(cè)量顯示精度?? ???±0.5%FS或±0.2%FS 頻率轉(zhuǎn)換精度 ? ?±1脈沖（LMS）一般優(yōu)于0.2% ④顯示方式： ·0～99999瞬時(shí)流量測(cè)量值顯示 ??????????·0～99999999999累積值顯示 ??????????·-19999～99999溫度補(bǔ)

57、償測(cè)量值顯示 ??????????·-19999～99999壓力補(bǔ)償測(cè)量值顯示 ??????????·-19999～99999流量（差壓、頻率）測(cè)量值顯示 ??????????·高亮度LED（數(shù)碼管）測(cè)量顯示 ??????????·發(fā)光二極管工作狀態(tài)顯示 ⑤設(shè)定方式： ·面板輕觸式按鍵數(shù)字設(shè)定 ??????????·參數(shù)設(shè)定值斷電后永久保存 ??????????·參數(shù)設(shè)定值密碼鎖定 ⑥保護(hù)方式： ·斷電后流量累積值時(shí)間保持大于兩年，設(shè)定參數(shù)永久性保持 ????? ·電源欠壓自動(dòng)復(fù)位 ???????·工作異常自動(dòng)復(fù)位（Watch Dog） ⑦使用環(huán)境： 環(huán)

58、境溫度 ?????0～50℃ 相對(duì)濕度??? ??≤85%RH ·避免強(qiáng)腐蝕性氣體 ⑧工作電源： ?常規(guī)型 ?·AC220V?%（50Hz±2Hz，線性電源） ?????????? ?特殊型? ·AC90V～265V－－開關(guān)電源 ?????????????? ????·DC24V±2V－－開關(guān)電源 ⑨功 耗： ·≤6W（AC220V線性電源供電） ??????????? ·≤6W（AC90～265V開關(guān)電源供電） ????????? ·≤6W（DC24V電源供電） ⑩重 量： 500g(AC220V供電) 300g(開關(guān)電源

59、) 除智能調(diào)節(jié)器以外的硬件選擇如下： 4.4.3電動(dòng)調(diào)節(jié)閥選型 采用湖南力升信息設(shè)備有限公司的LSDZ-50電動(dòng)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，技術(shù)指標(biāo)如下 出軸力矩(N.m)：50 動(dòng)作范圍：0~360° 動(dòng)作時(shí)間（S）:20 驅(qū)動(dòng)電機(jī)（W）:10 控制電路選項(xiàng):4-20mA輸入 位置輸出：4-20mA直流 動(dòng)力電源：220VAC 50Hz 精度：定位精度：0.5%，位置反饋精度：0.5% 環(huán)境溫度：-25~+55℃ 重量：2Kg 4.4.4流量計(jì)選型 采用北京尺度方圓傳感器有限公司的LWGY-250A05S，技術(shù)指標(biāo)如下 精度： ±0.5%R 口徑： 250mm

60、, 標(biāo)準(zhǔn)量程120—1200m3/h 重復(fù)性： 0.05%～0.2% 4.4.5比值器選型 采用虹潤的HR-WP-XQS80，技術(shù)指標(biāo)如下 ①特性 顯示方式：以雙排四位LED顯示第一路測(cè)量值（PV1）和第二路測(cè)量值（PV2），以紅色/綠色光柱進(jìn)行兩路測(cè)量值百分比的模擬顯示。 顯示范圍：-1999～9999字。 測(cè)量精度：±0.2%FS或0.5%FS；±0.1%FS（需特殊訂制）。 分 辨 率：±1字。 報(bào)警方式：1-4個(gè)報(bào)警點(diǎn)控制（1AL、2AL、3AL、4AL）LED指示。 報(bào)警精度：±1字。 保護(hù)方式：輸入回路斷線、輸入信號(hào)超/欠量程報(bào)警；輸入回路斷線變送輸出保持

61、、最大、最小可選。 設(shè)定方式：面板輕觸式按鍵數(shù)字設(shè)定，設(shè)定值斷電永久保存。 ②運(yùn)算模型 加減運(yùn)算：S0=AS1±BS2 公式4.1 乘法運(yùn)算：S0=AS1×BS2 公式4.2 除法運(yùn)算：S0=AS1÷BS2 公式4.3 計(jì)算精度：±0.5%FS±1字或±0.2%FS±1字 運(yùn)算周期：0.4秒 注：S0—輸出信號(hào)； S1、S2—輸入信號(hào)；A、B—系數(shù) ③輸入信號(hào) 熱 電 偶： K、E、S、B、J、T、R、Wre3-25；冷端溫度

62、自動(dòng)補(bǔ)償范圍0～50℃，補(bǔ)償準(zhǔn)確度±1℃。 熱 電 阻：Pt100、Cu100、Cu50、BA2、BA1；引線電阻補(bǔ)償范圍≤15Ω。 線性電阻：0～400Ω 遠(yuǎn)傳電阻：30～350Ω（遠(yuǎn)傳壓力表）。 直流電壓：0～20mV、0～100mV、0～5V、1～5V、0～5V開方、1～5V開方、-5～5V； ??????????-10V～10V、0～10V(訂貨時(shí)需指定，與其他信號(hào)不兼容)。 直流電流：0～10mA、4～20mA 、0～20mA、0～10mA開方、4～20mA開方。 輸入阻抗：電壓信號(hào)Ri≥500KΩ。 ④輸出信號(hào) 輸出精度：同測(cè)量精度。 電流信號(hào)：DC 4～20

63、mA，負(fù)載電阻R≤500Ω；DC 0～10mA，負(fù)載電阻R≤750Ω。 電壓信號(hào)：DC 0～5V；DC 1～5V，負(fù)載電阻R≥250KΩ，否則不保證連接外部儀表后的輸出準(zhǔn)確度。 報(bào)警輸出：繼電器控制輸出─繼電器ON/OFF帶回差，觸點(diǎn)容量---AC220V/1A； ??????????DC24V/3A （阻性負(fù)載） 通訊輸出：波特率─2400、4800、9600bps內(nèi)部自由設(shè)定，采用MODBUS RTU通訊協(xié)議。 配電輸出：DC24±1V，負(fù)載電流 ≤30mA。 ⑤使用環(huán)境 環(huán)境溫度：-10～55℃；環(huán)境濕度：10～90%RH。 耐壓強(qiáng)度：輸入/輸出/電源/通訊相互之間 （1

64、000V.AC/分鐘）。 絕緣阻抗：輸入/輸出/電源/通訊相互之間 ≥100MΩ。 交流電源：90～265V（開關(guān)電源），頻率：50Hz/60Hz 直流電源：24V±2V（開關(guān)電源）。 功??? 耗：<5W。 4.4.6無紙記錄儀選型 采用虹潤的HR-SSR單色無紙記錄儀，技術(shù)指標(biāo)如下 顯示器：采用160*128點(diǎn)陣、高亮度黃底黑字液晶屏，LED背光、畫面清晰； 基本誤差：0.2%F.S 輸入規(guī)格： 全隔離萬能輸入 1～8通道信號(hào)輸入，通道間全隔離，隔離電壓大于400 輸入阻抗： 電流：250Ω，電壓>1MΩ； 熱電阻：要求三線電阻平衡，引線電阻<10Ω。 電

65、 壓：(0～5)V、(1～5)V、mV信號(hào)； 電 流：(0～10)mA、(4～20)mA； 熱電阻： PT100、Cu50、BA1、BA2； 熱電偶：S、B、K、T、E、J、R、N； 表5.1 HR-SSR萬能輸入量程表 輸入類型 量程范圍 　 輸入類型 量程范圍 Ⅱ型：0~10mA，0~5V -9999~19999 　 熱 電 偶 B型 500~1800℃ Ⅲ型：4~20mA，1~5V -9999~19999 　 S型 -100~1600℃ 20mV 0~20mV 　 K型 -100~1300℃ 100mV 0~100mV 　

66、 E型 -100~1000℃ 熱 電 阻 Cu50 -50~140℃ 　 J型 -100~1000℃ BA1 -100℃～600℃ R型 -50℃～1600℃ BA2 -100℃～600℃ N型 -200℃～1300℃ Pt100 -200~650℃ 　 T型 -100~380℃ 電阻0~350Ω -9999~19999 　 　 　 　 傳感器配電 24VDC； 輸出規(guī)格： 模擬輸出 4-20mA輸出； 12路可組態(tài)繼電器觸點(diǎn)輸出：觸點(diǎn)容量為3A、250VAC（阻性負(fù)載）； 報(bào)警輸出 上上限、上限、下限、下下限； 補(bǔ)償運(yùn)算： 蒸汽……… 根據(jù)IFC67公式計(jì)算蒸汽密度補(bǔ)償飽和蒸汽與過熱蒸汽的質(zhì)量流量或熱流量。 一般氣體……溫度、壓力補(bǔ)償測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)體積流量。 天然氣………溫度、壓力補(bǔ)償測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)體積流量。 液體 ……… 溫度補(bǔ)償測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)體積流量或質(zhì)量流量。 補(bǔ)償范圍：蒸汽 壓力 0.1～4.5MPa 溫度 100～500℃ 密度 0.1～100Kg/m3 比焓 2508～3224KJ