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ifix设计一个手动/自动控制罐体液位控制装置.docx

发布时间：2022-06-16 发布人：admin 分类：说明书 资料大小：0.78M 资料格式：docx 举报 版权申诉
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    控制工程软件 基于 iFIX 平台的物料计量 控制系统设计及运行仿真 学 院：自动化学院 班 级：0315108 姓 名：周志状 学 号：031510525 教 师：郭彤 日 期：2017 年 10 月
    摘要：本报告主要内容为基于 ifix 平台的模拟计量槽液位控制系统，旨在实现 计量槽液位的便捷和自动控制。使用 VBA 脚本对系统工作进行顺序和自动保护的 实现，并呈现监控量的实时变化曲线和临界危险值的报警。 一、控制系统组成介绍 1、控制系统结构及部件 手动 自动 控制结构 执行机构 结果显示 控制器 执行机构 被控对象 结果检测 测量反馈 2、控制目标及功能设计 控制功能设计（以水箱进出液为背景） # 总启动按钮——按下运行，再按下停止运行； # 手动、自动、保护控制功能，均要在系统运行状态下工作； # 运行状态用指示灯显示，灯亮表示运行，灯灭表示停止运行； # 手动/自动切换采用旋钮开关，初始情况为手动； # 罐体默认为圆柱体，底面积 20 平方米； A .手动控制功能 / 手动—自动方式设置于“手动” # 启动或停止进液泵； # 进液速度可调，0-100m3/s ； # 打开或关闭出液阀； # 出液速度根据液位高度计算，满足伯努利流体运动方程； # 但出液阀关闭后，出口流量始终为 0。 B. 自动控制功能 / 手动 – 自动方式设置于“自动” # 自动启动或停止 ； # 进液初始速度 0 ； # 自动调节功能，采用 PID 调节器对液位进行控制，控制液位高度由给定值给
    出。 C. 保护控制 # 按动总启动按钮，系统才能工作，系统运行指示灯亮，并且系统初始状态处 于手动控制状态； # 再次按动总启动按钮，系统停止运行，系统运行指示灯灭，并且手自动开关 回到手动状态； # 液位达到 30%以及以上高度，搅拌器自动运行，否则搅拌器关闭 ； # 进液保护阀关闭状态时，进液泵不可开启，并且进料流量为 0 ； # 在自动控制状态下：进液保护功能，即液位达到或高于上限制（例如 90%） 自动关进液泵和进液保护阀； # 在自动控制状态下：出液下限保护功能，即液位达到或低于下限（例如 10%） 自动关出液阀 ； D. 报警 # 只有在系统运行状态下才产生报警。无论手动和自动状态下，下述情况需要 进行报警： # 液位高报警； # 液位高高报警； # 液位低报警； # 进液保护阀自动关闭； E. 监控画面组态 组态内容：控制显示画面、实时趋势画面、报警监视画面、历史趋势画面 ； 3、iFix 仿真平台建立及功能简介 Ifix 是一款功能强大的自动化监视与控制的软件，它可以精确地监视，控制生产 过程，并优化生产设备和企业资源管理。生产的关键信息可以通过 ifix 贯穿从生 产现场到企业经理桌面的全厂管理系统，以方便管理者作出更快速更高效的决策， 从而获得更高的经济效益。 二、控制系统设计过程 1、 控制系统变量定义和数据库定义
    2、 调度设计 （1）基于时间项
    （2）基于事件项
    3、 画面组态（主要介绍控制画面设计） 4. 单元控制编程（如手动控制模块，自动控制模块）/ 相应的脚本 （1）手动控制模块的脚本 ElseIf Fix32.Fix.switch2.F_CV = 0 Then If Fix32.Fix.level1.F_CV > 90 Then Fix32.Fix.switch3.F_CV = 0
    Fix32.Fix.pump1.F_CV = 0 End If If Fix32.Fix.level1.F_CV < 10 Then Fix32.Fix.switch4.F_CV = 0 End If V11 = Fix32.Fix.V11 If Fix32.Fix.switch4.F_CV = 0 Then level1 = Fix32.Fix.level1.F_CV Fix32.Fix.V22.F_CV = 0 level1 = level1 + V11 * 0.2 Fix32.Fix.level1.F_CV = level1 Else level1 = Fix32.Fix.level1.F_CV level1 = level1 * 0.8 + (V11 - V22) * 0.2 Fix32.Fix.level1.F_CV = level1 V22 = 5# * Sqr(level1) Fix32.Fix.V22.F_CV = V22 End If （2）自动控制的脚本 If Fix32.Fix.switch2.F_CV = 1 Then If Fix32.Fix.level1.F_CV < 10 Then Fix32.Fix.switch4.F_CV = 0 Else Fix32.Fix.switch4.F_CV = 1 End If If Fix32.Fix.level1.F_CV > 90 Then Fix32.Fix.switch3.F_CV = 0 Fix32.Fix.pump1.F_CV = 0 Else
    Fix32.Fix.switch3.F_CV = 1 Fix32.Fix.pump1.F_CV = 1 End If PID_Calculater level1 = Fix32.Fix.level1.F_CV V11 = Fix32.Fix.V11 level1 = level1 * 0.8 + (V11 - V22) * 0.2 Fix32.Fix.level1.F_CV = level1 V22 = 5# * Sqr(level1) Fix32.Fix.V22.F_CV = V22 （3）PID 计算模块 Public Function PID_Calculater() As Single Dim E3, E1, E2 As Single Dim KP, KI, KD As Single Dim Result As Single Dim dOUT As Single Dim SP, PV As Single SP = Fix32.Fix.SETLEVEL1 PV = Fix32.Fix.level1 E1 = SP - PV E2 = Fix32.Fix.E2 E3 = Fix32.Fix.E3 KP = Fix32.Fix.KP KI = Fix32.Fix.KI KD = Fix32.Fix.KD dOUT = KP * (E1 - E2) + KI * E1 + KD * (E1 - 2# * E2 + E3)
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