雙容水箱水位控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案

PAGEI摘要雙容水箱液位控制系統(tǒng)是采用先進(jìn)的控制算法完成對(duì)過程液位的控制的控制系統(tǒng)，它在飲料、食品加工、溶液過濾、化工生產(chǎn)等多種行業(yè)的生產(chǎn)加工過程中均有廣泛應(yīng)用。在本設(shè)計(jì)中充分利用自動(dòng)化儀表技術(shù)，計(jì)算機(jī)技術(shù)，通訊技術(shù)和自動(dòng)控制技術(shù)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)水箱液位的串級(jí)控制。首先對(duì)被控對(duì)象的模型進(jìn)行分析，并采用實(shí)驗(yàn)建模法求取模型的傳遞函數(shù)。其次，根據(jù)被控對(duì)象模型和被控過程特性設(shè)計(jì)串級(jí)控制系統(tǒng)，采用動(dòng)態(tài)仿真技術(shù)對(duì)控制系統(tǒng)的性能進(jìn)行分析.然后，設(shè)計(jì)并組建儀表過程控制系統(tǒng),通過智能調(diào)節(jié)儀表實(shí)現(xiàn)對(duì)液位的串級(jí)PID控制。最后，借助數(shù)據(jù)采集模塊﹑MCGS組態(tài)軟件和數(shù)字控制器，設(shè)計(jì)并組建遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)過程控制系統(tǒng)，完成控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)和結(jié)果分析。關(guān)鍵詞：液位，模型，PID控制,儀表過程控制系統(tǒng),計(jì)算機(jī)過程控制系統(tǒng)AbstractDoubletankwaterlevelcontrolsystemistheuseofadvancedcontrolalgorithmofprocessliquidlevelcontrolsystem，itisinthebeverage，foodprocessing，filteringsolution,chemicalproductionandotherindustriesintheproductionprocesshasbeenwidelyused.Inthedesignofthefulluseofautomationtechnology,computertechnology，communicationtechnologyandautomaticcontroltechnology，inordertoachievethewatertankliquidlevelcascadecontrol。Firstly，theobjectmodelisanalyzed，andtheexperimentalmodelingmethodformodeltransferfunction.Secondly,accordingtothecontrolledobjectmodelandthecontrolledprocesscharacteristicdesignofcascadecontrolsystem，usingdynamicsimulationtechnologytothecontrolsystemperformanceanalysis。Then,designandconstructionprocesscontrolinstrumentationsystem,throughtheintelligentcontrollerforliquidlevelcascadePIDcontrol。Finally,withthehelpofadataacquisitionmodule，MCGSconfigurationsoftwareanddigitalcontroller,designandestablishmentofaremotecomputerprocesscontrolsystem,completecontrolsystemexperimentandresultanalysisKeywords:liquidlevel，modelPIDcontrol，indicatorprocesscontrolsystem，computerprocesscontrolsystem目錄_Toc106775327""摘要 Ⅰ”1緒論 1_Toc106775334”"2被控對(duì)象建模 2HYPERLINK”"）！setdevice（調(diào)節(jié)儀1，6，”write（0,0）”）!setdevice(調(diào)節(jié)儀1，6，”write(24,0)"）！setdevice（調(diào)節(jié)儀2,1，"”)！setdevice(調(diào)節(jié)儀2，6，"write（0,0）”）!setdevice(調(diào)節(jié)儀2，6,”write（24,0)"）(2)循環(huán)腳本程序下水箱液位SV1=SV1下水箱液位PV1=PV1上水箱液位SV1=20＊OP1/100上水箱液位PV1=PV2if下水箱液位PV1〉20then下水箱液位PV1=20endifif上水箱液位PV1>20then上水箱液位PV1=20(3）退出腳本程序!SetDevice(調(diào)節(jié)儀1，2，”")!SetDevice（調(diào)節(jié)儀2，2,””）endif程序注釋：SetDevice(DevName,DevOp,CmdStr)函數(shù)意義：按照設(shè)備名字對(duì)設(shè)備進(jìn)行操作.返回值:數(shù)值型。返回值:=0:調(diào)用正常。<〉0：調(diào)用不正常。參數(shù)：DevName，設(shè)備名，字符型;DevOp，設(shè)備操作碼，數(shù)值型；CmdStr，設(shè)備命令字符串，只有當(dāng)DevOp=6時(shí)CmdStr才有意義。DevOp取值范圍及相應(yīng)含義:1：?jiǎn)?dòng)設(shè)備開始工作。2:停止設(shè)備的工作使其處于停止?fàn)顟B(tài).3:測(cè)試設(shè)備的工作狀態(tài)。4：?jiǎn)?dòng)設(shè)備工作一次.5：改變?cè)O(shè)備的工作周期,CmdStr中包含新的工作周期,單位為ms。6:執(zhí)行指定的設(shè)備命令，CmdStr中包含指定命令的格式4.2.4計(jì)算機(jī)設(shè)備窗口設(shè)置:表4。5AI-808P智能儀表設(shè)置設(shè)備名稱:調(diào)節(jié)儀1調(diào)節(jié)儀2設(shè)備注釋：宇光—AI808P儀表宇光—AI808P儀表初始工作狀態(tài)：1-啟動(dòng)1-啟動(dòng)最小采集周期（ms）：500500模塊地址：12設(shè)置小數(shù)點(diǎn)位數(shù):1-1位小數(shù)1—1位小數(shù)輸入范圍:10—1～5V10—1～5V連接通道通道類型數(shù)據(jù)對(duì)象1數(shù)據(jù)對(duì)象20通訊狀態(tài)mm1mm21PV值（液位測(cè)量值）pv1pv22SV值（液位給定值）sv1sv23MV值（調(diào)節(jié)器輸出值)op1op218CTRL控制方式ctrl1ctrl223Sn輸入規(guī)格sn1sn225dil下限顯示dil1dil226dih上限顯示dih1dih232CF系統(tǒng)功能cf1cf234通訊地址addr1addr2為了能夠使計(jì)算機(jī)與智能儀表順利通信，智能儀表的采樣周期必須與串行接口有相同的采樣周期,這里設(shè)定采樣周期為500ms。4。3儀表過程控制系統(tǒng)PID參數(shù)整定在組建儀表系統(tǒng)設(shè)備構(gòu)件，實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)與儀表系統(tǒng)通訊后,完成儀表液位控制系統(tǒng)的調(diào)試運(yùn)行,完成PID參數(shù)的整定，完成儀表控制系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)。根據(jù)液位串級(jí)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則和被控過程模型,主副被控過程的時(shí)間常數(shù)之比在4。5：1左右。主副回路的工作頻率和操作周期相差較大，其動(dòng)態(tài)聯(lián)系很小可忽略不計(jì)。所以副調(diào)節(jié)器按單回路系統(tǒng)方法整定后，可以將副回路作為主回路的一個(gè)環(huán)節(jié)，按單回路控制系統(tǒng)的整定方法，整定主調(diào)節(jié)器的參數(shù)，而不再考慮主調(diào)節(jié)器參數(shù)變化對(duì)副回路的影響。而且在液位控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，對(duì)于主參數(shù)下水箱液位的質(zhì)量指標(biāo)要求較高,對(duì)副參數(shù)上水箱液位沒有嚴(yán)格的要求。設(shè)置副參數(shù)的目的是為了進(jìn)一步提高主參數(shù)的控制質(zhì)量，只要通過主調(diào)節(jié)器參數(shù)整定保證主參數(shù)質(zhì)量,副參數(shù)的控制質(zhì)量可以犧牲一些。采用兩步整定法整定調(diào)節(jié)儀表PID參數(shù)：（1)在工況穩(wěn)定﹑主回路閉合、主副調(diào)節(jié)器都在純比例作用的條件下,主調(diào)節(jié)器的比例度置于100％，用單回路控制系統(tǒng)的阻尼振蕩法整定，求取副調(diào)節(jié)器比例度和操作周期。(2）將副調(diào)節(jié)器的比例度置于（1）中所求得的數(shù)值上，把副回路作為主回路的一個(gè)環(huán)節(jié)，用同樣的方法整定主回路,求取主回路的比例度和操作周期。（3）根據(jù)以上求得的數(shù)據(jù)，按單回路系統(tǒng)阻尼振蕩法整定公式計(jì)算主副調(diào)節(jié)器的比例度﹑積分時(shí)間和微分時(shí)間的數(shù)值。（4）按先副后主﹑先比例后積分﹑適當(dāng)加入微分的整定程序，設(shè)置主﹑副調(diào)節(jié)器的參數(shù)，再觀察過渡過程曲線，必要時(shí)進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，直到系統(tǒng)質(zhì)量達(dá)到最佳為止。主副調(diào)節(jié)器參數(shù)整定結(jié)果如下：主調(diào)節(jié)器比例系數(shù)P=20,積分時(shí)間I=80，微分時(shí)間D=10；副調(diào)節(jié)器比例系數(shù)P=40。對(duì)儀表控制系統(tǒng)設(shè)置下水箱液位給定值為50mm，待系統(tǒng)穩(wěn)定后，突加階躍擾動(dòng)型號(hào),設(shè)定下水箱液位值為70mm，得到下水箱液位輸出響應(yīng)曲線.圖4.2下水箱液位階躍響應(yīng)曲線5模擬計(jì)算機(jī)過程控制系統(tǒng)以下將設(shè)計(jì)組建遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集過程控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)雙容水箱液位系統(tǒng)的控制。雖然仍然是基于“THJ—2高級(jí)過程控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)裝置”組建，但是遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集過程控制系統(tǒng)不同于以智能儀表帶上位機(jī)監(jiān)控為主的儀表過程控制系統(tǒng).遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集過程控制系統(tǒng)屬于計(jì)算機(jī)DDC控制系統(tǒng)，它是將模擬量輸入A/I模塊和模擬量輸出A/O模塊，開關(guān)量輸入/輸出D/I,D/O模塊置于計(jì)算機(jī)之外，計(jì)算機(jī)通過RS232/485通訊轉(zhuǎn)換裝置同ICP—7000系列采集模塊（自帶485通訊接口）通訊。ICP—7000系列采集模塊的作用是將傳感器檢測(cè)到的被控參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)通過A/D轉(zhuǎn)換送入計(jì)算機(jī),計(jì)算機(jī)同時(shí)也將通過控制運(yùn)算發(fā)出的控制信號(hào)通過D/A轉(zhuǎn)換發(fā)給執(zhí)行機(jī)構(gòu)(調(diào)節(jié)閥、變頻器）。整個(gè)控制系統(tǒng)的控制算法及監(jiān)控功能都在控制計(jì)算機(jī)中實(shí)現(xiàn).5。1計(jì)算機(jī)過程控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)5。1.1信號(hào)采集為了實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)控制,需要對(duì)輸入的模擬信號(hào)進(jìn)行采樣,轉(zhuǎn)換為計(jì)算機(jī)可以利用的數(shù)字信號(hào)。應(yīng)從技術(shù)和經(jīng)濟(jì)的角度綜合考慮信號(hào)采集速度和信號(hào)數(shù)字化精度這兩個(gè)問題。根據(jù)香農(nóng)采樣定理：對(duì)于一個(gè)具有有限頻譜的連續(xù)信號(hào)進(jìn)行采樣，采樣頻率必須大于或等于信號(hào)所含最高頻率的兩倍,信號(hào)采樣所得的數(shù)值才可以完全復(fù)現(xiàn)原來的信號(hào)。需要依據(jù)液位對(duì)象的特性﹑加入對(duì)象的擾動(dòng)大小和頻率和系統(tǒng)性能指標(biāo)要求綜合選擇適當(dāng)采樣周期。5。1。2模擬量輸入通道在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中，模擬量輸入通道一般包括了I/V變換電路﹑多路轉(zhuǎn)換器﹑采樣保持器﹑A/D轉(zhuǎn)換器﹑接口﹑控制邏輯。模擬量輸入通道的任務(wù)是把通過壓力變送器檢測(cè)到的模擬信號(hào)（4～20標(biāo)準(zhǔn)電流信號(hào)),經(jīng)過I/V變換轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)的1～5電壓信號(hào)，在經(jīng)過采樣為離散的模擬信號(hào)并量化成為二進(jìn)制的數(shù)字信號(hào)，經(jīng)接口送到計(jì)算機(jī)中。在遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集過程控制系統(tǒng),將使用ICP—7017數(shù)據(jù)采集模塊實(shí)現(xiàn)模擬量輸入通道的功能。7017A/D轉(zhuǎn)換模塊：數(shù)據(jù)采集程序存儲(chǔ)在EEPROM中,由內(nèi)部控制器控制邏輯執(zhí)行，控制轉(zhuǎn)換開關(guān)在8路模擬信號(hào)間轉(zhuǎn)換，模擬量送入A/D通道后,轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)并將其與模擬量輸入通道號(hào)對(duì)應(yīng)，等待計(jì)算機(jī)查詢，數(shù)據(jù)通過RS—485接口傳送至計(jì)算機(jī)。7017A/D轉(zhuǎn)換模塊技術(shù)指標(biāo)：模擬輸入類型：mV，V,mA.采樣率：10次/s帶寬：15。7Hz準(zhǔn)確率:±0。1%零點(diǎn)漂移：20μV/℃波特率：9600bps量程：-10V~10V–5V～5V—1～1V–500mV~500Mv-150mV～150mV-20mA~20mA對(duì)應(yīng)8000～7FFF電源輸入：10～30VDC 電源功耗：1。3W。圖5。17017內(nèi)部示意圖圖5.27024內(nèi)部示意圖5.1.3模擬量輸出通道在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中，模擬量輸出通道一般包括接口電路﹑D/A轉(zhuǎn)換器﹑V/I變換等。模擬量輸出通道的任務(wù)是將計(jì)算機(jī)輸出的數(shù)字量轉(zhuǎn)換成模擬電壓或電流信號(hào)，以便驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)(電動(dòng)調(diào)節(jié)閥）。在遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集過程控制系統(tǒng)，將使用ICP—7024數(shù)據(jù)采集模塊實(shí)現(xiàn)模擬量輸入通道的功能。7024D/A轉(zhuǎn)換模塊：數(shù)據(jù)采集程序存儲(chǔ)在EEPROM中,計(jì)算機(jī)將數(shù)據(jù)通過RS-485接口送給7024D/A轉(zhuǎn)換模塊，由內(nèi)部控制器按控制程序?qū)?shù)據(jù)送入對(duì)應(yīng)DAC通道，轉(zhuǎn)換為模擬電壓/電流輸出。7024D/A轉(zhuǎn)換模塊技術(shù)指標(biāo)：模擬量輸出類型:V，mA.帶寬：15.7Hz準(zhǔn)確率：±0.1%波特率：9600bps零點(diǎn)漂移：±30μV/℃±20μA/℃量程:0～20mA4mA～20mA0V～10V-10V~10V0V～5V—5V~5V電源輸入：10～30VDC 電源功耗:2。3W5。1。4計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)：圖5.3采集模塊電路原理圖5。2MCGS軟件工程組態(tài)通過MCGS組態(tài)軟件在控制計(jì)算機(jī)上構(gòu)建一個(gè)人機(jī)交互界面，經(jīng)過RS232/485轉(zhuǎn)換器實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)與數(shù)據(jù)采集模塊的通訊，將檢測(cè)變送裝置的信號(hào)傳送到控制計(jì)算機(jī)中,從而在人機(jī)交互界面中可以對(duì)水箱液位對(duì)象進(jìn)行監(jiān)控﹑控制器設(shè)計(jì)改造﹑數(shù)據(jù)瀏覽和存儲(chǔ)﹑記錄實(shí)驗(yàn)曲線等。MCGS組態(tài)軟件所建立的工程由主控窗口、設(shè)備窗口、用戶窗口、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫和運(yùn)行策略五部分構(gòu)成，每一部分分別進(jìn)行組態(tài)操作,完成不同的工作,具有不同的特性MCGS組態(tài)軟件的工作方式：(1）MCGS與設(shè)備通訊：MCGS通過設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序與外部設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。包括數(shù)據(jù)采集和發(fā)送設(shè)備指令。設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序是由VB程序設(shè)計(jì)語言編寫的DLL(動(dòng)態(tài)連接庫）文件，設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序中包含符合各種設(shè)備通訊協(xié)議的處理程序，將設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的特征數(shù)據(jù)采集進(jìn)來或發(fā)送出去。MCGS負(fù)責(zé)在運(yùn)行環(huán)境中調(diào)用相應(yīng)的設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序，將數(shù)據(jù)傳送到工程中各個(gè)部分，完成整個(gè)系統(tǒng)的通訊過程.每個(gè)驅(qū)動(dòng)程序獨(dú)占一個(gè)線程,達(dá)到互不干擾的目的。（2）MCGS產(chǎn)生動(dòng)畫效果：MCGS為每一種基本圖形元素定義了不同的動(dòng)畫屬性，每一種動(dòng)畫屬性都會(huì)產(chǎn)生一定的動(dòng)畫效果.所謂動(dòng)畫屬性是反映圖形大小、顏色、位置、可見度、閃爍性等狀態(tài)的特征參數(shù)。在圖形的每一種動(dòng)畫屬性中都有一個(gè)“表達(dá)式”設(shè)定欄，其中設(shè)定一個(gè)與圖形狀態(tài)相聯(lián)系的數(shù)據(jù)變量,連接到實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫中，以此建立相應(yīng)的對(duì)應(yīng)關(guān)系,MCGS稱之為動(dòng)畫連接。（3）當(dāng)工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)中測(cè)控對(duì)象的狀態(tài)（如：水箱液位高度等）發(fā)生變化時(shí)，通過設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序?qū)⒆兓臄?shù)據(jù)采集到實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫的變量中，該變量是與動(dòng)畫屬性相關(guān)的變量,數(shù)值的變化,使圖形的狀態(tài)產(chǎn)生相應(yīng)的變化（如高低變化）。現(xiàn)場(chǎng)的數(shù)據(jù)是連續(xù)被采集進(jìn)來的，這樣就會(huì)產(chǎn)生逼真的動(dòng)畫效果(如水箱液面的升高和降低）。用戶也可編寫程序來控制動(dòng)畫界面，以達(dá)到滿意的效果。(4)MCGS實(shí)施遠(yuǎn)程多機(jī)監(jiān)控：MCGS提供了一套完善的網(wǎng)絡(luò)機(jī)制,可通過TCP/IP網(wǎng)、Modem網(wǎng)和串口網(wǎng)將多臺(tái)計(jì)算機(jī)連接在一起，構(gòu)成分布式網(wǎng)絡(luò)測(cè)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)間的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)同步、歷史數(shù)據(jù)同步和網(wǎng)絡(luò)事件的快速傳遞.同時(shí)，可利用MCGS提供的網(wǎng)絡(luò)功能，在工作站上直接對(duì)服務(wù)器中的數(shù)據(jù)庫進(jìn)行讀寫操作。分布式網(wǎng)絡(luò)測(cè)控系統(tǒng)的每一臺(tái)計(jì)算機(jī)都要安裝一套MCGS工控組態(tài)軟件。MCGS把各種網(wǎng)絡(luò)形式，以父設(shè)備構(gòu)件和子設(shè)備構(gòu)件的形式，供用戶調(diào)用，并進(jìn)行工作狀態(tài)、端口號(hào)、工作站地址等屬性參數(shù)的設(shè)置。（5)MCGS控制工程運(yùn)行流程：MCGS開辟了專用的“運(yùn)行策略”窗口，建立用戶運(yùn)行策略。MCGS提供了豐富的功能構(gòu)件，供用戶選用，通過構(gòu)件配置和屬性設(shè)置兩項(xiàng)組態(tài)操作，生成各種功能模塊，使系統(tǒng)能夠按照設(shè)定的順序和條件，操作實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫，實(shí)現(xiàn)對(duì)動(dòng)畫窗口的任意切換，控制系統(tǒng)的運(yùn)行流程和設(shè)備的工作狀態(tài)。所有的操作均采用面向?qū)ο蟮闹庇^方式，避免了煩瑣的編程工作.在MCGS組態(tài)環(huán)境下的工程組態(tài)流程如下5.2.1主控窗口設(shè)計(jì)主控窗口是工程的主窗口或主框架，是所有設(shè)備窗口和用戶窗口的父窗口。在主控窗口中可以放置一個(gè)設(shè)備窗口和多個(gè)用戶窗口，負(fù)責(zé)調(diào)度和管理這些窗口的打開或關(guān)閉.并調(diào)度用戶策略的運(yùn)行。同時(shí)，主控窗口又是組態(tài)工程結(jié)構(gòu)的主框架，可在主控窗口內(nèi)建立菜單系統(tǒng)，創(chuàng)建各種菜單命令，展現(xiàn)工程的總體概貌和外觀，設(shè)置系統(tǒng)運(yùn)行流程及特征參數(shù),方便用戶的操作。在MCGS單機(jī)版中，一個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)只允許有一個(gè)主控窗口，主控窗口是作為一個(gè)獨(dú)立的對(duì)象存在的，其強(qiáng)大的功能和復(fù)雜的操作都被封裝在對(duì)象的內(nèi)部，組態(tài)時(shí)只需對(duì)主控窗口的屬性進(jìn)行正確地設(shè)置即可.主要的組態(tài)操作包括：定義工程的名稱，編制工程菜單，設(shè)計(jì)封面圖形,確定自動(dòng)啟動(dòng)的窗口，設(shè)定動(dòng)畫刷新周期，指定數(shù)據(jù)庫存盤文件名稱及存盤時(shí)間等.圖5.4主控窗口組態(tài)結(jié)構(gòu)圖5.2。2設(shè)備窗口設(shè)計(jì)設(shè)備窗口是MCGS系統(tǒng)的重要組成部分，在設(shè)備窗口中建立系統(tǒng)與外部硬件設(shè)備的連接關(guān)系，使系統(tǒng)能夠從外部設(shè)備讀取數(shù)據(jù)并控制外部設(shè)備的工作狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)對(duì)工業(yè)過程的實(shí)時(shí)監(jiān)控。在MCGS中，實(shí)現(xiàn)設(shè)備驅(qū)動(dòng)的基本方法是：在設(shè)備窗口內(nèi)配置不同類型的設(shè)備構(gòu)件，并根據(jù)外部設(shè)備的類型和特征，設(shè)置相關(guān)的屬性，將設(shè)備的操作方法如硬件參數(shù)配置、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、設(shè)備調(diào)試等都封裝在構(gòu)件之中,以對(duì)象的形式與外部設(shè)備建立數(shù)據(jù)的傳輸通道連接。系統(tǒng)運(yùn)行過程中，設(shè)備構(gòu)件由設(shè)備窗口統(tǒng)一調(diào)度管理，通過通道連接,向?qū)崟r(shí)數(shù)據(jù)庫提供從外部設(shè)備采集到的數(shù)據(jù),從實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫查詢控制參數(shù)，發(fā)送給系統(tǒng)其它部分,進(jìn)行控制運(yùn)算和流程調(diào)度，實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備工作狀態(tài)的實(shí)時(shí)檢測(cè)和過程的自動(dòng)控制。MCGS的這種結(jié)構(gòu)形式使其成為一個(gè)“與設(shè)備無關(guān)”的系統(tǒng)，對(duì)于不同的硬件設(shè)備，只需定制相應(yīng)的設(shè)備構(gòu)件，放置到設(shè)備窗口中，并設(shè)置相關(guān)的屬性,系統(tǒng)就可對(duì)這一設(shè)備進(jìn)行操作，而不需要對(duì)整個(gè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)作任何改動(dòng).MCGS設(shè)備中一般都包含有一個(gè)或多個(gè)用來讀取或者輸出數(shù)據(jù)的物理通道，MCGS把這樣的物理通道稱為設(shè)備通道,如：模擬量輸入裝置的輸入通道、模擬量輸出裝置的輸出通道、開關(guān)量輸入輸出裝置的輸入輸出通道等等，這些都是設(shè)備通道.設(shè)備通道只是數(shù)據(jù)交換用的通路，而數(shù)據(jù)輸入到哪兒和從哪兒讀取數(shù)據(jù)以供輸出，即進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的對(duì)象，則必須由用戶指定和配置.（1）通用串口父設(shè)備設(shè)置通用串口父設(shè)備是提供串口通訊功能的父設(shè)備,下面可以掛接所有通過串口連接的設(shè)備,提供通過Modem進(jìn)行遠(yuǎn)程采集或遠(yuǎn)程監(jiān)聽的功能。并可以在運(yùn)行時(shí)動(dòng)態(tài)改變撥出的電話號(hào)碼.在基本屬性頁中,設(shè)置了串口的基本屬性，包括端口號(hào)，通訊波特率，數(shù)據(jù)位位數(shù)，停止位位數(shù)，數(shù)據(jù)校驗(yàn)方式，這些設(shè)置可以按照設(shè)備的要求來設(shè)置.數(shù)據(jù)采集方式規(guī)定了串口父設(shè)備下的子設(shè)備的采集方式,使用同步采集時(shí)，所有子設(shè)備都按照父設(shè)備的采集周期依次采集。使用異步采集時(shí)，每個(gè)子設(shè)備可以設(shè)置自己的采集時(shí)間，在需要的時(shí)候采集。甚至子設(shè)備可以把采集時(shí)間設(shè)置為0，使得此子設(shè)備在一般情況下不采集，只在使用設(shè)備命令采集一次的時(shí)候才采集數(shù)據(jù)。在MCGS中父設(shè)備的含義：凡是使用計(jì)算機(jī)串口采集數(shù)據(jù)的設(shè)備（如PLC,儀表，變頻器，智能模塊等）都必須掛在父設(shè)備下面，統(tǒng)一由父設(shè)備來管理通信.表5。1串口父設(shè)備參數(shù)設(shè)置設(shè)備名稱：通用串口父設(shè)備初始工作狀態(tài):1—啟動(dòng)最小采集周期:500ms串口端口號(hào)：1—COM2通訊波特率:6-6900數(shù)據(jù)位位數(shù)：1-8位停止位位數(shù)：0—1位數(shù)據(jù)校驗(yàn)方式：0—無校驗(yàn)位數(shù)據(jù)采集方式:1-異步采集(2）ICP-7017設(shè)備設(shè)置：表5。2ICP-7017設(shè)備參數(shù)設(shè)置設(shè)備名稱：ICP—7017通道對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)對(duì)象通道類型周期初始工作狀態(tài):1-啟動(dòng)0mm1通訊狀態(tài)標(biāo)志位1最小采集周期：500ms1PV1AD01設(shè)備地址:22PV2AD11數(shù)據(jù)格式：0—工程單位3PV3AD21是否要求校驗(yàn)：0—無校驗(yàn)濾波（3）ICP—7024設(shè)備設(shè)置：表5。3ICP-7024設(shè)備參數(shù)設(shè)置設(shè)備名稱：ICP—7024通道對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)對(duì)象通道類型周期初始工作狀態(tài)：1-啟動(dòng)0通訊狀態(tài)1最小采集周期：500ms1OP2DA01設(shè)備地址:12OP4DA11是否要求校驗(yàn)：0—無校驗(yàn)5.2。3用戶窗口設(shè)計(jì)用戶窗口主要用于設(shè)置工程中人機(jī)交互的界面,在用戶窗口下通過MCGS組態(tài)的各種功能，可以實(shí)現(xiàn)以下子窗口的設(shè)計(jì)：（1)雙容水箱液位串級(jí)控制窗口通過動(dòng)畫組態(tài)和屬性設(shè)置完成人機(jī)對(duì)話主界面，實(shí)現(xiàn)模擬工程界面﹑數(shù)據(jù)顯示﹑參數(shù)設(shè)置﹑報(bào)警顯示﹑通訊狀態(tài)顯示﹑工程曲線顯示﹑控制按鈕等功能.（2）歷史數(shù)據(jù)瀏覽窗口提供所需采樣時(shí)刻對(duì)應(yīng)的液位數(shù)據(jù)(下水箱PV2，下水箱PV1，下水箱SV，電動(dòng)閥門OP）,可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)瀏覽﹑數(shù)據(jù)存盤，用于工程分析計(jì)算。（3）歷史曲線瀏覽窗口顯示整個(gè)一段液位總體變化情況的曲線（下水箱PV2,下水箱SV，上水箱PV1，電動(dòng)閥門OP對(duì)應(yīng)的變化曲線），可以顯示和保存長時(shí)間的變化曲線。（5）報(bào)警記錄對(duì)液位的報(bào)警實(shí)施監(jiān)控.圖5.5用戶窗口組態(tài)結(jié)構(gòu)圖利用MCGS軟件設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)控制界面如下:圖5.6計(jì)算機(jī)控制界面組態(tài)結(jié)構(gòu)圖5。2.4實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫是工程各個(gè)部分的數(shù)據(jù)交換與處理中心,它將MCGS工程的各個(gè)部分連接成有機(jī)的整體。在本窗口內(nèi)定義不同類型和名稱的變量，作為數(shù)據(jù)采集、處理、輸出控制、動(dòng)畫連接及設(shè)備驅(qū)動(dòng)的對(duì)象。實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫是MCGS的核心，各部分之間的數(shù)據(jù)交換均須通過實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫，所有的設(shè)備通道都必須與實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫連接。在MCGS中，數(shù)據(jù)不同于傳統(tǒng)意義的數(shù)據(jù)或變量,以數(shù)據(jù)對(duì)象的形式來進(jìn)行操作與處理。數(shù)據(jù)對(duì)象它不僅包含了數(shù)據(jù)變量的數(shù)值特征，還將與數(shù)據(jù)相關(guān)的其它屬性（如數(shù)據(jù)的狀態(tài)、報(bào)警限值等）以及對(duì)數(shù)據(jù)的操作方法(如存盤處理、報(bào)警處理等)封裝在一起，作為一個(gè)整體,以對(duì)象的形式提供服務(wù)，這種把數(shù)值、屬性和方法定義成一體的數(shù)據(jù)稱為數(shù)據(jù)對(duì)象。在MCGS中，用數(shù)據(jù)對(duì)象來描述系統(tǒng)中的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù),用對(duì)象變量代替?zhèn)鹘y(tǒng)意義上的值變量，把數(shù)據(jù)庫技術(shù)管理的所有數(shù)據(jù)對(duì)象的集合為實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫。開關(guān)型數(shù)據(jù)對(duì)象記錄開關(guān)信號(hào)(0或非0），與外部設(shè)備的數(shù)字量輸入輸出通道連接，用來表示某一設(shè)備當(dāng)前所處的狀態(tài).數(shù)值型數(shù)據(jù)對(duì)象存放數(shù)值及參與數(shù)值運(yùn)算，提供報(bào)警信息，并能夠與外部設(shè)備的模擬量輸入輸出通道相連接。數(shù)值型數(shù)據(jù)對(duì)象的數(shù)值范圍是：負(fù)數(shù)是從—3。402823E38到—1.401298E-45，正數(shù)是從1.401298E-45到3.402823E38。數(shù)據(jù)組對(duì)象是MCGS引入的一種特殊類型的數(shù)據(jù)對(duì)象,類似于一般編程語言中的數(shù)組和結(jié)構(gòu)體,用于把相關(guān)的多個(gè)數(shù)據(jù)對(duì)象集合在一起，作為一個(gè)整體來定義和處理。液位串級(jí)系統(tǒng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫：表5.4實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫參數(shù)設(shè)置inputETime字符型jf數(shù)值型inputSTime字符型lastwz數(shù)值型inputUser1字符型method數(shù)值型InputUser2字符型op數(shù)值型a數(shù)值型op1數(shù)值型b數(shù)值型op2數(shù)值型c數(shù)值型op3數(shù)值型d數(shù)值型q00數(shù)值型e數(shù)值型p數(shù)值型e0數(shù)值型p1數(shù)值型e1數(shù)值型pf數(shù)值型e2數(shù)值型pv開關(guān)型Com1數(shù)值型pv1數(shù)值型alarm開關(guān)型pv2數(shù)值型alarm1開關(guān)型Pv3數(shù)值型alarmsv數(shù)值型Pv4數(shù)值型df數(shù)值型組組對(duì)象difference數(shù)值型sv數(shù)值型t1數(shù)值型sv1數(shù)值型td數(shù)值型sv2數(shù)值型thisop數(shù)值型sv3數(shù)值型ti數(shù)值型ti1數(shù)值型ts數(shù)值型wz數(shù)值型Zlpid數(shù)值型存盤數(shù)據(jù)字符型方式顯示字符型通信字符型5.2。5數(shù)字PID控制器設(shè)計(jì)在雙容水箱液位控制系統(tǒng)中,被控對(duì)象的液位變化是連續(xù)的，在遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中計(jì)算機(jī)利用的是離散的信號(hào)，所以要對(duì)模擬PID控制器進(jìn)行離散化處理。在模擬控制系統(tǒng)中PID控制規(guī)律的表達(dá)式為： 式（5.1）將積分與微分項(xiàng)分別改寫為差分方程式（5。2)式（5.3）T:采樣周期k：采樣序號(hào)e（k—1），e(k）:第k—1和第k次采樣所得偏差信號(hào)。得到數(shù)字PID控制器算式:式（5。4）u（k）:第k時(shí)刻的控制輸出，則遞推可的,從而得出增量式PID式(5.5）將模擬PID控制器的結(jié)構(gòu)圖改造為數(shù)字PID結(jié)構(gòu)圖得:輸出值輸出值Cf1(t)ei2ei1給定值RPIDPPD/AP調(diào)節(jié)閥P上水箱P下水箱P測(cè)量與變送器1A/DA/D測(cè)量與變送器2f2(t)圖5。7數(shù)字PID控制結(jié)構(gòu)圖由于雙容水箱液位控制系統(tǒng)中執(zhí)行機(jī)構(gòu)采用電動(dòng)式調(diào)節(jié)閥，控制量對(duì)應(yīng)閥門的開度，表征了執(zhí)行機(jī)構(gòu)的位置，在遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中采用上述形式的數(shù)字PID位置式控制算法.組態(tài)中腳本程序的流程圖如下：(手動(dòng)控制僅以上水箱為例)開始開始通訊是否正常正常指示正常指示通信失敗手動(dòng)控制？自動(dòng)方式手動(dòng)方式循環(huán)程序設(shè)定值等于測(cè)量值op=thisop副PID輸出等于閥門開度報(bào)警液位偏差>設(shè)定值？NYNYYN圖5。8控制流程圖在MCGS組態(tài)環(huán)境的用戶窗口中添加控制程序，實(shí)現(xiàn)PID算法.1.添加啟動(dòng)腳本程序！setdevice(7024，1，””）/啟動(dòng)7024數(shù)據(jù)采集模塊!setdevice(7017，1，””)/啟動(dòng)7017數(shù)據(jù)采集模塊sv1=0sv2=0set=0/初始運(yùn)行狀態(tài)下水箱pv2=0上水箱pv1=0下水箱sv=0OP=02。添加退出腳本程序!setdevice(7024，2,"”）/關(guān)閉7024數(shù)據(jù)采集模塊！setdevice(7017,2,"")/關(guān)閉7017數(shù)據(jù)采集模塊sv1=0sv2=0set=0下水箱pv2=0上水箱pv1=0下水箱sv=0op=03．添加循環(huán)腳本程序ifmethod=0then方式顯示=”手動(dòng)方式”sv1=pv1sv3=op/2.4pv=pv1a=99.16b=1。00c=2。45！setstgy（ZOP）pv1=pvelse方式顯示="自動(dòng)方式”sv3=svpv=pv2！setstgy（主PID）sv1=thisopsv3=sv1pv=pv1p=p1!setstgy(副PID）op=thisop/2。4e=opsv3=ea=99.16b=1.00c=2。45!setstgy（ZOP）pv1=pv/2。4sv3=pv1a=447.63b=1c=5。45!setstgy(ZOP)pv2=pv/2.4endifif!GetDevicestate(設(shè)備1)=1andcom1=0and！GetDevicestate(設(shè)備2）=1then通信="設(shè)備工作正?！眅lse通信="設(shè)備停止?fàn)顟B(tài)"endifdifference=！abs(pv2—sv）ifdifference>=alarmsvthenalarm1=1elsealarm1=0endif!setdevice（設(shè)備1,6,"write（10,采樣周期）”)！setdevice(設(shè)備2，6，”write(10,采樣周期)”）op2=opsv2=svpv3=pv2op3=op1pv4=pv15。3組態(tài)軟件調(diào)試根據(jù)采集系統(tǒng)電路原理圖完成硬件電路接線工作，完成MCGS軟件的調(diào)試運(yùn)行工作。通過三相380V/10A交流電源向三相磁力泵和220/5A交流電源向電動(dòng)調(diào)節(jié)閥供電。壓力變送器輸出的4～20mA標(biāo)準(zhǔn)電流信號(hào)（上下水箱液位檢測(cè)信號(hào))串聯(lián)250Ω電阻，轉(zhuǎn)變?yōu)?～5V的標(biāo)準(zhǔn)電壓信號(hào),分別送入智能采集模塊ICP-7017的第一輸入通道A/I0和第二輸入通道A/I1,經(jīng)A/D轉(zhuǎn)化將液位參數(shù)送到計(jì)算機(jī)。智能采集模塊ICP-7024接受計(jì)算機(jī)離散控制信號(hào),經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)，其第二輸出通道的A/O1與24V開關(guān)電源，電動(dòng)調(diào)節(jié)閥信號(hào)輸入端口相串聯(lián)，從而輸出4～20mA標(biāo)準(zhǔn)電流信號(hào)（上下水箱液位控制信號(hào)）給電動(dòng)調(diào)節(jié)閥，控制其開度。仍采用兩步整定法整定調(diào)節(jié)儀表PID參數(shù):（1）在工況穩(wěn)定﹑主回路閉合，主副調(diào)節(jié)器都在純比例作用的條件下，主調(diào)節(jié)器的比例度置于100%,用單回路控制系統(tǒng)的阻尼振蕩法整定，求取副調(diào)節(jié)器比例度和操作周期。（2)將副調(diào)節(jié)器的比例度置于（1）中所求得的數(shù)值上，把副回路作為主回路的一個(gè)環(huán)節(jié),用同樣的方法整定主回路,求取主回路的比例度和操作周期。（3）根據(jù)以上求得的數(shù)據(jù),按單回路系統(tǒng)阻尼振蕩法整定公式計(jì)算主副調(diào)節(jié)器的比例度﹑積分時(shí)間和微分時(shí)間的數(shù)值。(4）按先副后主﹑先比例后積分﹑適當(dāng)加入微分的整定程序,設(shè)置主﹑副調(diào)節(jié)器的參數(shù),再觀察過渡過程曲線，必要時(shí)進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整,直到系統(tǒng)質(zhì)量達(dá)到最佳為止。主副調(diào)節(jié)器參數(shù)整定結(jié)果如下：主調(diào)節(jié)器比例系數(shù)P=50，積分時(shí)間I=40，微分時(shí)間D=8；副調(diào)節(jié)器比例系數(shù)P=38。在遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中，設(shè)定下水箱液位設(shè)定值為50mm,等待系統(tǒng)穩(wěn)定后，突加階躍擾動(dòng)（將設(shè)定值增加60%）將給定值加到80mm得到下水箱液位輸出響應(yīng)曲線。圖5.9水箱液位階躍響應(yīng)曲線結(jié)果分析：計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的控制器工作方式為正作用，輸入增大時(shí)，輸出趨向越大.位置式PID算法，通過測(cè)量位置信號(hào)的采樣反饋，與給定值相比較，調(diào)節(jié)偏差。根據(jù)PID控制的特性再調(diào)節(jié)參數(shù),使系統(tǒng)達(dá)到較滿意的狀態(tài)。加階躍信號(hào)后觀察系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能,由曲線和響應(yīng)數(shù)據(jù)得延遲時(shí)間Td=90s，峰值時(shí)間Tp=170s，調(diào)節(jié)時(shí)間Ts=700s,超調(diào)量為19%(最大峰值85.7mm),，衰減比3:1。通過增加比例系數(shù)克服擾動(dòng),但比例系數(shù)的加大會(huì)使上升速度加快，曲線變陡，造成調(diào)節(jié)閥動(dòng)作幅度的加大，引起被調(diào)量的來回波動(dòng)。因?yàn)樵谡{(diào)節(jié)參數(shù)中加大了積分的作用，降低了系統(tǒng)的穩(wěn)定程度，使得超調(diào)量加大，但對(duì)消除余差有較好效果。加入適當(dāng)?shù)奈⒎肿饔?可以使系統(tǒng)超調(diào)減小，但加入過大微分作用，會(huì)造成整個(gè)系統(tǒng)的不穩(wěn)定，陷入振蕩中。在計(jì)算機(jī)中改變PID參數(shù)后，調(diào)節(jié)閥不能很快動(dòng)作，特別是在上升到接近階躍輸入設(shè)定值時(shí)，調(diào)節(jié)閥輸出值減少過慢，使液位超過設(shè)定值后仍在上升會(huì)造成超調(diào)增大。且調(diào)節(jié)閥本身存在死區(qū)，使得調(diào)節(jié)時(shí)間加長，系統(tǒng)不易穩(wěn)定。6結(jié)論通過本次畢業(yè)設(shè)計(jì),我將書本上學(xué)過的知識(shí)（自動(dòng)控制原理、過程控制原理、微機(jī)控制技術(shù)等）應(yīng)用于實(shí)際控制系統(tǒng)的組建之中，完成了儀表過程控制系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)過程控制系統(tǒng)的組建,實(shí)現(xiàn)了對(duì)雙容水箱液位的串級(jí)控制。在實(shí)際的工程實(shí)踐中，我受益非淺，學(xué)習(xí)到了許多新的知識(shí)，掌握了實(shí)際操作的技能，特別是能夠?qū)械闹R(shí)與實(shí)際設(shè)計(jì)聯(lián)系起來，使對(duì)自動(dòng)控制的理解上升到一個(gè)新的臺(tái)階。在設(shè)計(jì)中使用了MATLAB軟件，利用這個(gè)軟件可以對(duì)控制系統(tǒng)進(jìn)行分析和建模。特別是利用SIMULINK工具箱可以便捷地對(duì)不同的控制系統(tǒng)進(jìn)行仿真,通過對(duì)PID控制的仿真，可以清楚的比較不同控制方案的優(yōu)劣，對(duì)在設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)可能出現(xiàn)的問題在計(jì)算機(jī)中進(jìn)行模擬，使對(duì)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案更加明確。在組建計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中使用了MCGS組態(tài)軟件，利用這個(gè)軟件可以輕松的建立起計(jì)算機(jī)控制界面，完成控制系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)控制、數(shù)據(jù)交換、曲線輸出、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、報(bào)警設(shè)置、動(dòng)畫顯示等功能，同時(shí)提供廣泛的擴(kuò)展工具，便利實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)和組建。在實(shí)際控制系統(tǒng)的組建中,控制方案的設(shè)計(jì)是系統(tǒng)設(shè)計(jì)的核心，一個(gè)好的設(shè)計(jì)方案能夠使系統(tǒng)的設(shè)計(jì)事半功倍，應(yīng)當(dāng)根據(jù)被控過程的特性和工程要求綜合設(shè)計(jì)系統(tǒng)。對(duì)于設(shè)計(jì)的兩種控制系統(tǒng)，可以做進(jìn)一步的改進(jìn)。在設(shè)計(jì)方案方面，由于是通過控制電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的開度以改變水箱液位,可以增加輸入的水流量作為控制對(duì)象，使得對(duì)調(diào)節(jié)閥的控制更加直接。同時(shí)上下水箱間的輸水閥和下水箱與總出水箱輸水閥的開度大小也會(huì)對(duì)液位的控制造成影響,應(yīng)當(dāng)考慮如何對(duì)他們進(jìn)行控制.在硬件設(shè)備方面，可以使用采集速度更快的儀表,加強(qiáng)控制器的調(diào)節(jié)能力,改善電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的工作性能。在條件允許的情況下，采用更高精度的采集模塊。在控制器方面，可以對(duì)控制方法進(jìn)行改善，雖然電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的控制信號(hào)是位置信號(hào)，但調(diào)節(jié)閥動(dòng)作仍是通過控制電機(jī)改變閥位,可考慮能否采用增量算法直接控制電機(jī)，克服位置算法中因需要累加偏差而造成執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作過大的缺點(diǎn)。在實(shí)際的工作崗位上，將要設(shè)計(jì)不同的控制系統(tǒng)，工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的過程控制系統(tǒng)不同于實(shí)驗(yàn)中的控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，更不同于書本中的理論和公式，要根據(jù)工業(yè)生產(chǎn)的實(shí)際情況進(jìn)行設(shè)計(jì)，將面臨遠(yuǎn)比實(shí)驗(yàn)室復(fù)雜的多的現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境，設(shè)計(jì)系統(tǒng)未必是最先進(jìn)的、最現(xiàn)代化，但必須是有效、可行、可靠.參考文獻(xiàn)［1］胡壽松。自動(dòng)控制原理[M].北京：科學(xué)出版社,2001:18-99[2］姜秀英，張翠宣.過程控制系統(tǒng)實(shí)訓(xùn)[M]。北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2007：20—45［3]勞深，付凱波,高國章.雙容水箱液位控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)［J].交通科技,2011，（3）：160—162［4］楊旭，周悅,于廣平.水箱液位控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究［J]。制造業(yè)自動(dòng)化,2011，33（8)：128—130[5］令朝霞.計(jì)算機(jī)液位控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J］.機(jī)械工程與自動(dòng)化，2011，（4)：140-141［6］劉金琨。先進(jìn)PID控制及MALAB仿真［M］。北京:電子工業(yè)出版社，2004:87—99［7］鄭華，呂偉珍?；诮M態(tài)王和Matlab的雙容水箱液位控制[J］。中國農(nóng)機(jī)化,2012,（2）：155—157[8］王海英，袁麗英，吳勃.控制系統(tǒng)的MATLAB仿真與設(shè)計(jì)[M］.北京:高等教育出版社，2009:122-149［9]張曉華?？刂葡到y(tǒng)數(shù)字仿真與CAD［M]。北京:機(jī)械工業(yè)出版社，2003：160-236［10]QingdongZeng，GuanzhengTanOptimalDesignofPIDControllerUsingModifiedAntColonySystemAlgorithmNaturaComputation[J],2007.ICNC2007。ThirdInternationalConferenceOnNaturalComputation2007,5（8):436-440［11]M。D。Tong"Linearsystemtheoryanddesign”，UniversityofScienceandTechnologyofChinapress[M］，2004：69-88[12]曹輝，馬棟萍，王暄，耿瑞芳。組態(tài)軟件技術(shù)及應(yīng)用［M].北京:電子工業(yè)出版社，2009：13—176［13］LutzeV.ReduceControlSystemComplexionwithFiledbustechnology.ControlEngineering［J],1995,42（11):55-79［14］AI系列儀表說明書[M].廈門：廈門宇電自動(dòng)化科技有限公司.2005:30-56[15］I-7017/I—7024［M].上海:UserManualICPDAS,2000:10-23［16]吳文進(jìn)，張杰?；贛CGS組態(tài)軟件的PID液位控制系統(tǒng)[J]。安慶師范學(xué)院學(xué)報(bào)，2008，14（3）：50—53

［17］王志新，谷云東.雙容水箱上的幾種液位控制實(shí)驗(yàn)及被控對(duì)象的數(shù)學(xué)模［J].北京師范大學(xué)，2006,10(2）：126—130致謝經(jīng)過幾個(gè)月來的努力學(xué)習(xí)和刻苦鉆研，這篇論文終于順利完成,在此,謹(jǐn)向大學(xué)四年來幫助我、鼓勵(lì)我的師長、朋友及同窗好友們致以最誠摯的謝意。首先要感謝我的指導(dǎo)老師任琦梅老師，是任老師的悉心指導(dǎo)和幫助，才使我的論文最終能順利完成。從論文的選題，計(jì)劃的制定，到論文的撰寫，都始終傾注著任老師的心血.正是任老師的督促和教誨，使我領(lǐng)悟到無論做什么事都要靜下心來，踏踏實(shí)實(shí)學(xué)習(xí)，多學(xué)多看多想，既要集眾人之所長，又要有獨(dú)立的見解和創(chuàng)新。在此向他致以最崇高的感謝！其次，電氣與電子工程系各位領(lǐng)導(dǎo)和老師都給我了很大的幫助，在此一并表示感謝.同時(shí)謝謝各位朝夕相處的同學(xué)給我生活和學(xué)習(xí)上的幫助，為我能順利完成論文都作了很大的幫助.最后再次感謝在論文的完成過程中幫助過我的人們。附錄：程序清單1。副PID：e1=e0e0=sv3—pvpf=p＊（e1-e0）ti1=t1ifti1=0then