基于PID的锅炉汽包水位控制系统设计与组态

本工控课程设计详细介绍了锅炉汽包水位控制系统，由学生阎郑林在09自动化1班完成，隶属于机电工程学院，指导教师为钟绍俊，设计周期为2011年12月19日至229日，在中国计量学院进行。设计的核心是基于PID（比例积分微分）的控制器，目标是确保锅炉汽包水位在扰动情况下能稳定在设定值80厘米。 课程设计分为多个章节： 1. 课程设计目的：旨在通过实际操作掌握三维力控组态软件的使用，策略控制生成器的开发，以及MATLAB在系统仿真中的应用。同时，重点训练学生PID控制的理解与参数整定，增强其工程控制设计的实践能力。 2. 系统工艺过程：包括维持汽包水位正常运行和给水流量的稳定控制，通过对比单冲量控制、三冲量控制和模糊控制，展示不同控制策略的优劣。 3. 控制方案确定：分析了单冲量和三冲量控制方案，并根据系统需求最终选择PID控制方法，明确了系统性能指标，如抗扰动能力和稳定性。 4. 设备选型与仪表规格表：选择了AI-808H型仪表处理流量信号，CAP-3011型智能电容液位计用于测量汽包水位，列出了详细的仪表规格表。 5. 软件组态：使用三维力控软件进行系统监控，包括主界面的配置、功能报表的创建、趋势曲线的显示、报警设置，以及设置值的设定。 6. 软件功能介绍：详细介绍了软件的各个功能模块，如实时趋势跟踪、报警记录、液位监控等，强调了PID控制策略生成器的作用。 7. 设计体会：学生在此阶段会分享自己在设计过程中的思考、收获和挑战，可能涉及到技术难题的解决和团队合作的经验。 8. 参考文献：课程设计的理论依据和实践参考，为设计提供了坚实的基础。 整个设计过程中，学生按计划逐步推进，先进行理论学习和仿真，再将所学应用到实际系统中，最后通过实际操作和软件组态，实现了PID控制的锅炉汽包水位控制系统。这是一次综合运用理论知识和实践经验的宝贵机会，对阎郑林的专业成长具有重要意义。