单容水箱液位控制报告

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1、湖南工程学院系统综合训练报告课题名称液位控制系统专业班级姓名学号指导教师目录一概述………………………………………………………………1二硬件介绍说明……………………………………………………42.1电动调节阀……………………………………………………42.2扩散硅压力液位变送器……………………………………52.2扩散硅压力液位变送器……………………………………52.4远程数据采集模块ICP-7017、ICP-7024面板……………5三．软件介绍说明…………………………………………………73.1工艺流程………………

2、………………………………73.2制作总体回路………………………………………………83.2制作总体回路………………………………………………9四．调试结果与调试说明………………………………………114.1调试说明：………………………………………………114.2调试结果…………………………………………………12五．实训心得………………………………………………………12第1章系统总体方案在工业生产过程中，液位贮槽如进料罐、成品罐、中间缓冲器、水箱等设备应用十分普遍，为了保证生产正常进行，物料进出需均衡，以保证过程的

3、物料平衡。因此，工艺要求贮槽内的液位需维持在给定值上下，或在某一小范围内变化，并保证物料不产生溢出。例如，锅炉系统汽包的液位控制，自流水生产系统过滤池、澄清池水位的控制等等。根据课题要求，设计一个单容水箱的液位过程控制系统，该系统能对一个单容水箱液位的进行恒高度控制。单容水箱是个比较简单的控制系统，因为在该设计中，只要控制一个液位的高度，初步设计采用水泵恒定抽水，改变电动调节阀的开度来控制水的流量从而控制水箱液位的高度。本设计选用压力传感器对液位高度进行测量，将测量的值与系统的给定值进行比较，来确定阀的开度

4、。1.1被控参数的选择根据设计要求可知，水箱的液位要求保持在一恒定值。所以，可以直接选取水箱的液位作为被控参数。1.2控制参数的选择影响水箱液位有两个量，一是流入水箱的流量。二是流出水箱的流量。调节这两个流量的大小都可以改变液位高低，这样构成液位控制系统就有两种控制方案。对两种控制方案进行比较，假如系统在停电或者失去控制作用时，第一种通过控制水箱的流入量的方案将出现的情况是：水箱的水将流干；第二种通过控制水箱的流出量的方案则会形成水长流或者水溢出的情况，因此，选择流入量作为控制参数更加合理。241.3调节阀

5、的选择在工程中，当系统的控制作用消失时，如果调节阀没有关闭则会造成水的浪费甚至出现事故，因此，需要关闭调节阀。故选择电动气开式调节阀。1.4控制规律的选择一般言之，用比例（P）调节器的系统是一个有差系统，比例度δ的大小不仅会影响到余差的大小，而且也与系统的动态性能密切相关。比例积分（PI）调节器，由于积分的作用，不仅能实现系统无余差，而且只要参数δ，Ti调节合理，也能使系统具有良好的动态性能。比例积分微分（PID）调节器是在PI调节器的基础上再引入微分D的作用，从而使系统既无余差存在，又能改善系统的动态性能

6、（快速性、稳定性等）。系统设计要求将水箱的液位控制在一恒定的高度，说明了系统的控制精度比较高。为了消除余差，该控制系统应采用比例积分控制或者比例积分微分控制。1.5控制系统的方框图控制器检测变送器单容水箱电动调节阀给定扰动图1控制系统方框图1.6控制系统的简图24图2控制系统的简图24第2章系统各模块根据设计要求本次设计系统要通过MCGS监控软件来控制两个水箱的液位。大致可以分成以下几个部分：1）计算机系统使用MCGS工程组态软件创建液位控制系统。并利用计算机对其进行液位控制以及数据和曲线的读取。2）传感器

7、检测单元对水箱底部进行压力检测，通过通讯线将所测的模拟量输送的实验台的压力变送器。在调试中，该设计选择的是应变式压力传感器。3）ICP-7017远程数据采集模拟量输入模块将压力变送器的模拟信号进行模/数转换变成数字信号，然后通过通讯线将数字信号传给计算机。将压力变送器的模拟信号进行模/数转换变成数字信号，然后通过通讯线将数字信号传给计算机。ICP7017模块是利用RS485和上位机进行通讯的8通道模拟输入采集模块，如图2.1示输入类型：电压、电流；输入范围：150—150mv，-500—500mv，-1—1

8、v，-5—5v，-10—10v，-20—20mA24图2.1ICP7017接口图接线方式：图2.24）ICP-7024远程数据采集模拟量输出模块将计算机传送过来的数字信号转换成模拟信号，并控制水箱液位控制系统的电动调节阀。ICP70244路电压型、电流型模拟输出。电流输出范围：0—20mA或4—20Ma电压输出范围：-10—10V，0—10V，-5—5V，0—5V24图2.3ICP7024接口图接线方式：①、电压