5.2   系统运行分析 25

总结 28

致谢 29

参考文献 30

1  引言

1．1  课题的研究背景及意义

近年来，自动化技术发展很快，并且取得了惊人的成就，已经成为国家高科技的重要分支。过程控制是自动化的重要组成部分。在现代的工业生产自动化中，过程控制技术正在为实现各种最优的技术经济指标、提高经济效益和劳动生产率、节约能源、改善劳动条件、保护环境卫生等方面起着越来越重要的作用[1]。随着人们物质生活水平的提高以及市场竞争的日益激烈，产品的质量和功能也向更高的档次发展，制造产品的工艺过程变得越来越复杂，为满足优质、高产、低消耗，以及安全生产、保护环境等要求，做为工业自动化重要分支的过程控制的任务也愈来愈繁重[2]。

组态软件是指一些数据采集与过程控制的专用软件，它们是处在自动控制系统监控层一级的软件平台和开发环境。使用灵活的组态方式，为用户提供快速构建工业自动控制系统监控功能的、通用层次的软件工具[5]。组态软件的应用领域很广，可以应用于电力系统、给水系统、石油、化工等领域的数据采集与监视控制以及过程控制等诸多领域。论文网

液位单回路控制系统是以液位为被控参数的控制系统，它在工业生产及人们生活的各个领域中都有广泛的应用。例如居民生活用水的供应，饮料、食品加工，溶液过滤，化工生产等多种行业的生产加工过程, 通常需要使用蓄液池, 蓄液池中的液位需要维持合适的高度, 既不能太满溢出造成浪费, 也不能过少而无法满足需求。因此液面高度是工业控制过程中一个重要的参数，特别是在动态的状态下，采用适合的方法对液位进行检测、控制，能收到很好的效果[1]。液位控制一般指对某一液位进行控制调节，使其达到所要求的控制精度[3]。所以液位单回路控制系统的研究，对提高工业生产水平有着重要的作用。

实验室水箱系统则是这类典型的过程控制系统的模型，因此基于实验室水箱系统的控制系统的设计对于我们深入研究过程控制系统、提高技术水平和对实际工业的应用都有着重要作用。

1．2  过程控制系统的发展

1．3  课题研究内容及章节安排

论文的研究内容是：基于实验室水箱系统及USB-4711A接口板卡，利用Visual C++语言实现液位单回路控制系统的设计及参数整定。利用Intouch组态软件设计监控界面，实现其与控制软件的实时数据交换。文献综述

论文的章节安排如下：

第一章 介绍了课题的研究背景及意义，介绍了过程控制系统的发展情况及论文研究内容。

第二章 介绍了本课题研究的过控控制实验装置，详细介绍了USB接口板卡及接口功能的实现。

第三章 详细介绍了VC++与Intouch间DDE技术的实现方法，具体包括VC++和Intouch软件的基本知识以及动态交换技术的实现。

第四章 介绍了液位单回路控制系统的设计过程，包括：原理图、方框图、增量式PID算法以及程序流程图。

第五章 监控界面的设计及系统运行分析，包括界面的设计以及不同控制参数下运行结果分析。

2  过程控制实验装置简介

2．1  组合式过程控制系统

实验室组合式过程控制系统如图2-1所示，该过程控制实验系统主要由计算机、USB4711A接口板卡、液位计、流量计、调节阀、水箱、管路等构成，其系统结构如图2-2所示。