图形化编程软件集成了LD 编辑器、FBD 编辑器、SFC 编辑器、ST 语言编辑器、数据类型编辑器、变量编辑器。该软件编程方便、直观,具有强大的在线帮助和在线调试功能,用户可以利用该软件编写图形化程序实现所设计的控制算法。在系统组态软件(SCKey)中使用自定义控制算法设置可以调用该软件。
(3)语言编程软件(SCLang)
语言编程软件(SCLang)又叫SCX 语言,是SUPCON WebField 系列控制系统控制站的专用编程语言。在工程师站完成SCX 语言程序的调试编辑,并通过工程师站将编译后的可执行代码下载到控制站执行。SCX 语言属高级语言,语法风格类似标准C 语言,除了提供类似C 语言的基本元素、表达式等外,还在控制功能实现方面作了大量扩充。用户可以利用该软件灵活强大的编辑环境,编写程序实现所设计的控制算法。
(4)实时监控软件(AdvanTrol)
实时监控软件(AdvanTrol)是控制系统实时监控软件包的重要组成部分,是基于Windows2000中文版开发的SUPCON WebField 系列控制系统的上位机监控软件,用户界面友好。其基本功能为:数据采集和数据管理。它可以从控制系统或其他智能设备采集数据以及管理数据,进行过程监视(图形显示)、控制、报警、报表、数据存档等等。实时监控软件所有的命令都化为形象直观的功能图标,只须用鼠标单击即可轻而易举地完成操作,再加上操作员键盘的配合使用,生产过程的实时监控操作更是得心应手,方便简捷。实时监控软件的主要监控操作画面有:调整画面、报警一览画面、系统总貌画面、控制分组画面、趋势画面、流程图画面等。
2.3 本章小结
本章首先介绍了浙江中控的CS4000实验装置,最后重点介绍了AdvanTrol-Pro软件系统,使读者对该实验中的装置、实验对象系统有了更清晰的认识,并对相关软件有了一定的掌握。
3 单容水箱、双容水箱液位对象动态特性的测试
3.1 动态特性概述
以某种形式的扰动输入对象,引起对象的输出发生相应的变化,这种变化在时域或频域上用微分方程或传递函数进行描述,称为对象的动态特性[5]。动态特性(模型)建立的方法分为机理法 、系统辨识法以及机理分析+系统辨识。所谓机理法就是根据系统的结构,分析系统运动的规律,利用已知相应的定律、定理或原理推导出描述系统的数学模型;系统辨识法就是根据系统的输入输出数据,在规定的一类系统模型中确定一个系统模型,使之与被测系统等价。系统辨识包括模型结构辨识和参数的估计;机理分析+系统辨识就是利用已知的运动机理和经验确定系统的结构和参数。使用于系统的运动机理不是完全未知的情况。
许多工业过程,其内部工艺过程较为复杂或存在非线性因素,甚至过程机理不明确,因而很难通过机理法对其建模,只有采用实验建模的方法。响应曲线法又称时域法[12],是指在被控对象上人为地加入非周期信号(分为阶跃信号和矩形脉冲信号),测量其响应曲线,然后再根据响应曲线,计算出被控对象的传递函数。
(1)阶跃扰动法[5]测定对象的响应曲线
测定阶跃响应曲线的原理很简单,只要在过程的输入量作阶跃变化时,测定其输出量随时间而变化的曲线,就是阶跃响应曲线,如图3-1所示:
图3-1 阶跃响应曲线
阶跃响应曲线能形象、直观、完全描述被控过程的动态特性。实现测试方法简单,只要使调节阀的开度作一阶跃(一般为10%)变化即可。
(2)矩形脉冲响应曲线的测定
阶跃响应曲线法是一种测定过程特性的常用方法,但是,当过程长时间处于较大扰动信号作用下,被控量的变化幅度可能超出实际生产所允许的范围,这时可用矩形脉冲信号作为过程的输入信号,测出过程的矩形脉冲响应曲线,并通过过程的矩形脉冲响应曲线,获得阶跃响应曲线,脉冲响应曲线及将其转换成阶跃响应曲线的过程如图3-2所示。矩形阶跃响应曲线测定法只适用于线性系统。 基于CS4000实验装置的液位控制系统设计(5):http://www.youerw.com/zidonghua/lunwen_7795.html