基于LabVIEW的临界流喷嘴检定系统的设计

为提高临界流喷嘴检定的效率,浙江省计量科学研究院进行了新型柱塞式气体流量标准装置的探索研究.首先阐述了该新型标准装置用于检定临界流喷嘴的工作原理和过程,建立了数学模型.然后根据检定要求设计了一种基于LabVIEW平台的临界流喷嘴检定测控系统软硬件.利用LabVIEW平台开发设计上位机的测控程序,用于实现人机交互、传感器数据的显示和存储、检定流程控制、运动控制命令的计算生成和下发等.下位机采用可编程控制器(PLC),用于实现运动控制、阀门等动作控制、定时和传感器数据采集.上下位机间通过RS232串口进行通讯.进行实验研究,研制成功的检定系统人机界面友好、操作过程自动化,温度压力等关键参数稳定,检定结果重复性优于0.05%,与中国计量科学研究院PVTt法装置进行比对,一致性良好.目前,装置已投入运行近一年,运行稳定,数据准确可靠.     

空气处理机组风阀控制算法分析

针对空气处理机组风阀常规PID控制算法中出现的2个风阀调节量不均衡、开机稳定慢的现象,提出一种基于串级PID控制的改进算法。首先根据阿里巴巴张北云计算数据中心二期工程中空气处理机组的实际运行情况搭建数学模型,然后利用该模型分别对常规PID和改进后的串级PID算法进行模拟运行与对比分析。结果表明,改进的串级PID算法使得2个风阀调节量均衡,并有效缩短系统进入稳定运行阶段的时间。     

车载激光冷却装置PLC控制系统研究

本文以某车载激光冷却装置为例,该激光冷却装置采用蓄冷+释冷的冷却方式,控制系统采用PLC程序控制。供水温度为控制对象,对蓄冷系统和释冷系统进行控制,利用PLC程序控制实现激光冷却装置的自动运行,并在自动运行过程中采用供水PID调节方式,达到节能运行目的。     

关于PLC变频调速在桥式起重机中的应用

PLC,即编程控制器,是一种现代化新兴技术,将PLC应用到桥式起重机等大型设备中,实现了起重机电机的变频调速,以及PLC软件编程的PID控制与通讯等功能。PLC系统的功能十分完善,具有实时监控起重机的作用,同时通过在控制室建立人机交互界面来实现设定变频器的频率及启功、关闭电机等功能,有效提高了桥式起重机的可操作性、运行安全性与可靠性。     

基于比例阀门的升降速度控制方法研究

提出了一种新的航空升降速度标准信号自动产生方法.从控制方面,采用硅压阻模拟、石英数字双传感器,分别作为过程控制传感器和基准压力传感器,保证系统升降速度的准确度.采用双闭环控制方案,模拟闭环采用电路设计实现,数字闭环通过计算机、数字传感器和软件实现.控制执行部件采用一对比例电磁阀门.控制电路设计采用了模拟电路PID和数字PID控制结合的串级控制方案,对实现升降速度和压力信号变化的微分电路进行了设计.实验证明,该装置升降速度的输出准确度优于0.2%F.S,控制范围为0～200 m/s.     

基于模糊参数自适应PID的高压爆破片泄压测试装置

针对目前缺乏爆破片泄压测试装置方面的充分研究,要进行高压爆破片的泄压性能测试具有较大困难这一问题,设计一种高压爆破片泄压测试装置,其采用气液增压系统来输出测试时所需的高压压力介质。结合爆破片测试的要求,考虑到该系统的非线性特征,建立一种基于模糊逻辑控制器以实现参数自适应调整的PID控制器,并采用LabVIEW为上位机开发平台,以PLC作为下位机,结合串口通信协议,开发一套适用于该爆破片压力测试装置的控制程序,从而实现对压力的实时监测和控制。实验结果表明:该控制系统达到预期的设计效果,基本符合国标中对爆破片测试时线性增压的要求,具有一定的工程应用价值。     

液态空气储能系统低温泵水力特性研究

低温泵是液态空气储能系统释能发电的重要部件,其工作性能对系统储能效率的影响不可忽略,但已有研究关于低温泵对液态空气储能系统效率的影响规律及其在储能工况下的实际工作特性分析尚不充分。针对应用于液态空气储能系统的低温泵,搭建了水力特性测试平台,通过改变低温泵进、出口压力及电机运行频率,测试了不同工况点的水力特性,并在此基础上开展关键运行参数对低温泵性能的影响规律分析。研究结果表明:在实验涉及的工况下,降低泵入口压力、提高泵出口压力和运行频率可提高泵效率,进而提升系统储能效率;所有测试各工况中,当低温泵电机运行频率40 Hz、进口压力0.8 MPa、出口压力为2.8 MPa时,泵效率达到最大值63.7%。     

基于PLC和组态软件的透射电镜真空控制系统

按照透射电镜对真空系统的控制要求与真空系统的构成,采用集散控制的思想,建立了以PLC为底层核心控制器,组态王作为集中管理软件的控制系统.上位机组态软件通过以太网与下位PLC进行通讯与数据交换,实现了较为完备的透射电镜真空系统的控制,该系统已投入使用,真空度符合要求,运行效果良好.     

基于PLC的恒温恒压供水控制系统

组合应用了PLC、触摸屏、变频器。通过安装在回水主管上的温度传感器,把出口温度信号变成4～20mA的标准信号传输到PLC内置PID调节器,经PID运算与温度设定值进行比较,发出信号直接控制电动三通阀的开度以使管网的温度稳定。采用变频调速方式来实现系统恒压控制功能,通过安装在出水管网上的压力变送器,把出口压力信号变成4～20mA的标准信号送入PLC内置的PID调节器,经PID运算与给定压力参数进行比较,输出运行频率到变频器。控制系统由变频器控制水泵的转速以调节供水量,根据用水量的不同,PLC频率输出给定变频器的运行频率,从而调节水泵的转速,达到恒压供水。     

磨音频谱分析仪在给矿系统中的应用

给矿PID控制回路和负荷模糊控制组成闭环串级控制系统,内环采用PID调节实现恒定给矿控制,号筒传感器进行磨音检测,磨音频谱分析后反馈给外环模糊控制器,综合实现给矿自动控制,达到给矿量与球磨机实际运行情况的匹配。并将PROFIBUS现场总线技术、PLC、组态软件等成功应用于选矿现场,有利于选矿厂综合自动化的进一步实现。     

PLC在温度串级PID控制的应用

主要介绍如何用西门子PLC S7-200用PID指令的方法来实现串级PID控制的编程,西门子PLC如何与上位机通信。通过OPC服务器完成对下位机各变量的采集,用组态王实现对系统的组态以及如何整定串级PID的各个参数。     

中性束注入器低温泵液氮管道压力自动控制

中性束注入器(NBI)低温泵管道液氮压力波动原因,提出模糊控制算法自动控制低温泵管道液氮压力。通过设计模糊规则表及Matlab仿真验证,实现了在NBI实验中对低温泵管道液氮压力的自动控制。结果表明,模糊控制算法对自动控制NBI低温泵管道液氮压力有较明显的效果。     

热合装置 PLC 温度控制系统研究与开发

目的更精确地控制热合机热合装置的温度,提高热合装置压合袋口时的封口质量。方法提出了一种基于模糊自整定PID的温度控制器方案。把常规的PID控制方式同模糊控制结合起来,对PID参数进行在线修正。将常规PID和模糊PID温度控制算法在西门子PLC中编程实现,并将该方式与常规PID控制方式进行了对比。结果模糊控制方式较传统的PID控制能更稳定控制加热温度,有效提高了响应速度和控制精度。结论模糊PID温度控制系统具有更好的温度控制效果,能够提高热合装置的封口质量。     

基于VC++的S7-200和工控机的自由口通讯

文章系统地介绍了PLC与工控机的自由口通讯系统的设计,并给出了通讯协议、部分上下位机的初始化通讯程序.该系统应用于容器内腔压力测试系统中,实验证明整个通讯过程实用、可靠,该方法可以应用到其他类型的通讯系统中,通过PLC可实现上位机对现场设备的实时监控,从而充分利用了PLC和工控机的优点,具有一定的工程应用价值.     

EAST低温系统大型压缩机组自动控制的实现

针对EAST低温系统大型串并联螺杆压缩机组控制中存在的压力调节长时间滞后、能量滑阀动作具有不确定性、控制模型难于建立等难点,采用专家规则与数字增量式PID算法相集合的复合控制方法,将复杂的多变量耦合控制回路分解为特定条件下的单变量回路,结合顺序控制逻辑分析,实现了压缩机组的全自动控制。经过EAST降温实验验证,该策略取得了良好的控制效果,满足低温系统的运行要求。详细描述了该控制系统各个执行机构的控制原理和压缩机的控制过程。     

啤酒罐装机储液缸内液位控制系统设计

目的为了提高产业中啤酒罐装的质量和效率,精准控制储液罐内液位。方法利用双容水箱建立实验数学模型,在PID串级控制和DMC控制等2种算法下仿真,并进行参数整定,对比分析仿真结果。应用OPC技术实现KingACT和组态王数据通信来设计监控界面。结果 DMC控制汲取PID的快速性和串级控制响应快的特点,使得整体具有响应快、稳定性好和超调量小的特性。监控界面可以实时形象地反映控制过程。结论该控制系统控制性能佳,鲁棒性强,且成本较低,可用来提高啤酒罐装机灌装效率。     

变风量末端装置的基于IPSA-DE算法室温PI~λD~μ-送风量PI串级控制器的数值仿真

目前,空调房间配用的变风量末端装置(Variable Air Volume Terminal,VAV-TMN)往往采用整数阶PID-P串级调节方式,这带来了室温控制误差和超调量较大以及调节时间较长等问题。鉴于此,提出了空调VAV-TMN的室温分数阶PID-送风量PI的串级调节器设计方法。首先,综合分析空调工艺和自动控制的相关要求,对室内温度对象、温度和风量测量变送单元、送风量执行单元分别进行建模,确定主控制器为室温分数阶PID控制器(Indoor Temperature Fractional Order Proportional Integral Derivative Controller,IT-FOPIDC)和副控制器为送风量PI控制器(Sending Air Volume Proportional Integral Controller,SAV-PIC)的控制策略。其次,基于改进的自适应差分进化(Improved Parameter Self-adaptive Differential Evolution,IPSA-DE)算法来分别整定出IT-FOPIDC和SAV-PIC的控制参数最佳值。最后,借助MATLAB/Simulink工具,对该空调VAV-TMN的室温PIλDμ-送风量PI串级调节系统进行组态和数值模拟相应的控制效果。结果表明,该串级控制系统在理论上是可行的,且室温的控制效果明显优于基于Ziegler-Nichols整定法和DE算法的整数阶室温PID-送风量PI串级调节系统。     

离心-温度复合试验箱温度精密控制方法

研究用于加速度计计量校准的离心-温度复合试验箱地面温度控制方法。首先提出实现试验箱高低温环境的温控系统设计方案,进而针对气体温度大惯性、大延迟的特点,提出将预测PI控制方法和串级控制相结合的新型预测PI-PID串级控制技术应用于离心-温度复合试验箱的温度控制,它既克服了单纯PID鲁棒性差的特点,又克服单纯预测PI控制由于单层结构而抗二次干扰差的问题,两者的结合提高了系统控制性能,克服了纯滞后对系统的不良影响。仿真结果表明:预测PI-PID串级控制系统具有较好的鲁棒性及良好的调节性能,其总体性能优于单纯PID控制和传统PID-PI串级控制系统。     

基于PLC的矿井提升机模糊自适应PID控制策略研究与仿真

在针对矿井提升机的PLC控制系统中,采用传统PID控制虽能达到相应的控制要求,但因其控制的响应时间长、控制精度低、稳定性差等缺陷,不能广泛应用于有高精度要求的控制系统中。将模糊控制与自适应PID控制结合起来,设计了模糊自适应PID控制器。利用模糊推理方法实现对PID参数的在线自整定,进一步完善PID控制器的性能,提高系统的控制精度。MATLAB／SIMULIK下的仿真结果表明该方法的控制效果优于常规的PID控制,并能消除了模糊控制稳态误差较大、控制精度低等缺点。     

用于低温压力传感器校准的低温工作环境的研制

针对航天液体发动机试验用低温压力传感器的真实工况下校准等问题,设计了用于低温压力传感器校准的低温工作环境装置。该装置采用PID控制技术和低温、高压、真空耦合环境密封技术,可以提供温度可控、温区连续、超大温度范围的低温环境(-196～20℃)。实验结果表明,该环境装置能够达到设计要求,可同时对多个低温压力传感器校准。