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基于MCGS和智能仪表的温度控制系统

设计

总计：毕业论文 34页 表格1表 插图 20幅

指导教师 评阅人

完成日期2013.5.25

设计和实现由AI-808智能调节器和PC机构成的温度控制系统。

保证系统的可靠性。监控软件的开发采用MCGS组态软件，在MCGS中，通过用户设备的组态即可实现AI智能调节器和PC机的通信。根据具体的系统设计方案，运用

稳定的温度控制系统最终实现和完成对热水锅炉水温的定值控制。

ABSTRACT

摘要 ................................................. 错误！未定义书签。 ABSTRACT .......................................................... - 2 - 目录 ................................................. 错误！未定义书签。 1

绪论 .......................................................... - 3 - 1.1 论文的研究背景及意义 ........................................ - 3 - 1.2 AI智能调节器及其应用 ........................................ - 4 - 1.2.1 AI智能调节器 ............................... 错误！未定义书签。 1.2.2 智能调节器在温度控制系统中的应用 ......................... - 5 - 1.3 MCGS组态软件简介 ............................... 错误！未定义书签。 1.4 论文的主要工作 .............................................. - 6 - 2

系统控制方案设计 .............................................. - 6 - 2.1 过程控制实验装置简介 ........................................ - 6 - 2.1.1 工艺流程 ................................................. - 6 - 2.1.2 现场仪表 ................................................. - 7 - 2.2 锅炉热水温度控制方案设计 .................................... - 8 - 2.2.1 系统控制要求 ............................................. - 8 - 2.2.2 控制方案设计 ............................................. - 9 - 3

系统硬件设计 ................................................. - 11 - 3.1 控制系统结构 ............................................... - 11 - 3.1.1 DCS一般结构 ............................................ - 11 - 3.1.2 多智能仪表DCS结构 ...................................... - 12 - 3.2 智能调节器 ................................................. - 13 - 3.2.1 AI-808调节器简介 ....................................... - 13 - 3.2.2 AI-808调节器参数设置 ................................... - 14 - 3.3 智能调节器与PC机的通信 .................................... - 18 - 3.4 系统接线图设计 ............................................. - 18 - 4

系统软件设计 ................................................. - 19 -

4.1 MCGS组态软件 ............................................... - 19 - 4.1.1 MCGS组态软件概述 ....................................... - 19 - 4.1.2 MCGS软件的系统构成 ..................................... - 19 - 4.1.3 MCGS组态软件用户窗口设计步骤 ........................... - 21 - 4.2 水温控制系统设计 ........................................... - 21 - 4.2.1 新组态工程的建立 ........................................ - 21 - 4.2.2 流程图画面的设计 ........................................ - 23 - 4.2.3 智能调节器和PC机通信组态 ............................... - 26 - 5

总结与展望 ................................................... - 28 -

参考文献 ......................................................... - 29 - 附录1 外文文献译文 .............................................. - 29 - 附录2 外文文献原文 .............................................. - 31 - 大连大学学位论文版权使用授权书 ................................... - 36 -

1.1 绪论论文的研究背景及意义

随着现代工业的逐步发展，在工业生产中，温度、压力、流量和液位是四种最常见的过程变量。其中，温度是一个非常重要的过程变量。在各种不尽相同的生产情况和多种多样复杂的工艺下应达到的温度控制要求，所采用的加热方式、燃料、以及控制的方案也大有不同。例如，在冶金工业、化工工业、电力工业、机械加工和食品加工等许多领域都需要对各种锅炉的温度进行控制，燃料有煤气、天然气、油、电等。温度控制系统的工艺过程十分的复杂，不确定因素非常多，所以系统的控制技术和控制理论的先进性尤为重要。温度的精确控制在自动控制中向来是比较困难的，由于它滞后性强，惯性大导致控制精度不能提高，控制时间较长[2]。因此在对温度进行控制时，速度和精度是核心问题。

温度与人们的生存生活生产息息相关。从古人类的烧火取暖，到今天的工业温度控制，处处都体现了温度控制。随着生产力的发展，人们对温度控制精确度要求也越来越来高，温度控制的技术也得到迅速发展。各种温度控制算法如：PID温度控制，模糊控制算法，神经网络算法，遗传算法等都应用在温度控制系统中。温度控制系统在工业生产中获得了广泛的应用，在工农业生产、国防、科研以及日常生活等领域占有重要的地位。温度控制系统是人类供热、取暖的主要设备的驱动来源，它的出现迄今已有两百余年的历史。期间，从低级到高级，从简单到复杂，随着生产力的发展和对温度控制精度要求的不断提高，温度控制系统的控制技术得到迅速发展。当前比较流行的温度控制系统有基于单片机的温度控制系统，基于PLC 的温度控制系统，基于