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    摘要直接数字控制器（DDC）是由一台工业计算机取代常规的模拟调节仪表，配以适当的输入输出设备，对多个被控参数进行巡回检测，检测结果与设定值进行比较，再按照预先规定的控制算法（如PID、内回流等）计算出控制量，并通过输出通道，通过执行机对整个生产、实验过程进行控制，使受控对象的状态保持在给定值上，偏差小且稳定。
    本研究着力于在液位测量与控制系统中应用直接数字控制器，其中现场调试基于集散控制实验室的SUPCON CS4000实验装置，选择四水箱系统作为研究对象，应用PID控制策略，分析控制品质。实验结果也显示了在液位测控系统中应用DDC-PID控制方式具有较好的性能。23026
    关键词  直接数字控制器  液位测控  PID  四水箱系统
    毕业设计说明书（毕业论文）外文摘要
    Title Liquid level measurement and control system design
    based on the direct digital controller (DDC)      
    Abstract
    Direct Digital Control (DDC) is an industrial computer to replace conventional analog regulation instruments, with appropriate input and output devices, multiple parameters accused by circuit detection, test results are compared with the set value, then in accordance with pre-determined control algorithm (e.g., PID, reflux, etc.) to calculate the control amount, and the output channel, for controlling the production or experiment through the actuator, the state of the controlled object held by the given value, the deviation is small and stable.
    This study focused on the direct digital control applied to the liquid level measurement and control system, including the scene debugging based on distributed control laboratory SUPCON CS4000 experiment device, select four- tank system as the research object, the application of PID control strategy, analysis the control of quality. The experimental results also show DDC - PID control method of liquid level system has good performance.
    Keywords  Direct digital control  liquid level control  PID  four-tank system
    目   次
    1  绪论     1
    1.1  研究背景    1
    1.2  相关研究现状     1
    1.3  研究目的与意义    1
    1.4  研究手段     2
    1.5  研究框架      2
    2  相关理论基础与研究综述    4
    2.1  有关过程控制的理论基础     4
    2.2  有关PID控制的理论基础     5
    2.3  有关DDC控制的理论基础    9
    3  相关系统硬件与软件     12
    3.1  8017与8024 DDC控制    12
    3.2  SUPCON CS4000过程控制系统    13
    3.3  DDC实验软件的功能说明    16
    4  相关实验调试     20
    4.1  单容水箱液位PID控制实验     20
    4.2  双容水箱液位PID控制实验    25
    4.3  单回路流量PID控制实验    28
    4.4  双容水箱液位串级PID控制实验     29
    结论     33
    致谢      34
    参考文献    35
     1 绪论
    1.1    研究的背景
    液位控制系统通常是时变的，具有大滞后、大惯性的特性，而在液位控制过程中，存在着各种形式的容积和阻力并且具备分布参数，如同被不同的容积与阻力相互分隔着一样，所以有效可靠的控制液位十分必要，否则工业系统将无法正常运行，同时由于工作人员操作不规范时有出现，导致了事故的发生。随着计算机以及电子技术得到全面应用,计算机控制技术的普及，成本的下降以及可靠性的增加，使得液位检测的微机控制以及计算机控制成为液位测控的最主要的方式，计算机直接控制以自动化处理模式以及监控软件所具备的良好人机界面，操作人员可以做到远程实时监控，根据现场效果及时修正参数，提高生产过程的实时性、精确性以及安全性。
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