水箱液位控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)開(kāi)題報(bào)告

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1、青島濱海學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)開(kāi)題報(bào)告題目：水箱液位控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)英文題目：________________________系部：________________________專業(yè)：________________________姓名：________________________學(xué)號(hào)：________________________指導(dǎo)教師：________________________年月日一、選題依據(jù)人們生活以及工業(yè)生產(chǎn)經(jīng)常涉及到液位和流量的控制問(wèn)題，例如飲料、食品加工，居民生活用水的供應(yīng)，溶液過(guò)濾，污水處理，化

2、工生產(chǎn)等多種行業(yè)的生產(chǎn)加工過(guò)程，通常要使用蓄液池。蓄液池中的液位需要維持合適的高度，太滿容易溢出造成浪費(fèi)，過(guò)少則無(wú)法滿足需求。因此，需要設(shè)計(jì)合適的控制器自動(dòng)調(diào)整蓄液池的進(jìn)出流量，使得蓄液池內(nèi)液位保持正常水平，以保證產(chǎn)品的質(zhì)量和生產(chǎn)效益。這些不同背景的實(shí)際問(wèn)題都可以簡(jiǎn)化為某種水箱的液位控制問(wèn)題。因此液位是工業(yè)控制過(guò)程中一個(gè)重要的參數(shù)。特別是在動(dòng)態(tài)的狀態(tài)下，采用適合的方法對(duì)液位進(jìn)行檢測(cè)、控制，能收到很好的生產(chǎn)效果。高老師也進(jìn)行了多次的實(shí)驗(yàn)得出了一些相關(guān)的數(shù)據(jù)，水箱液位控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)用非常長(zhǎng)廣泛，可以把一個(gè)復(fù)雜的液位控

3、制系統(tǒng)簡(jiǎn)化成一個(gè)水箱液位控制系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)。所以就選擇了該題目的設(shè)計(jì)。由于液位檢測(cè)應(yīng)用領(lǐng)域的不同，性能指標(biāo)和技術(shù)要求也有差異，但適用有效的測(cè)量成為共同的發(fā)展趨勢(shì)，隨著電子技術(shù)及計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，液位檢測(cè)的自動(dòng)控制成為其今后的發(fā)展趨勢(shì)，控制過(guò)程的自動(dòng)化處理以及監(jiān)控軟件良好的人機(jī)界面，操作人員在監(jiān)控計(jì)算機(jī)上能根據(jù)控制效果及時(shí)修運(yùn)行參數(shù)，這樣能有效地減少工人的疲勞和失誤，提高生產(chǎn)過(guò)程的實(shí)時(shí)性、安全性。隨著計(jì)算機(jī)控制技術(shù)應(yīng)用的普及、可靠性的提高及價(jià)格的下降，液位檢測(cè)的微機(jī)控制必將得到更加廣泛的應(yīng)用。二、文獻(xiàn)綜述在整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中

4、，筆者完成了用PID算法對(duì)水箱液位的控制，在上水箱液位PID控制和上水箱下水箱液位串級(jí)控制上取得了良好的控制效果，取得了滿意的曲線。其次是過(guò)程控制對(duì)象特性的確定和PID算法的研究，整個(gè)控制系統(tǒng)的組成，包括檢測(cè)裝置和執(zhí)行機(jī)構(gòu)的選擇。利用液體靜力學(xué)原理測(cè)量液位或水深，是近代壓力傳感器的一種重要應(yīng)用。利用當(dāng)代最先進(jìn)的微機(jī)械加工技術(shù)制作的高靈敏度、高精度硅壓阻力敏感元件作為液位傳感器的心臟，精密的溫度補(bǔ)償技術(shù)，輔之一帶通氣導(dǎo)管的專用電纜及專門的水密封技術(shù)，既保證了侵入式傳感器的水密封，又使得參考?jí)毫η慌c環(huán)境氣壓相通，從而獲

5、得準(zhǔn)確的測(cè)量結(jié)果與優(yōu)良的穩(wěn)定性。通過(guò)對(duì)接觸介質(zhì)的各種材料包括敏感元件、殼體、電纜、護(hù)管等材料的選擇、試驗(yàn)與設(shè)計(jì)，適應(yīng)于同介質(zhì)工礦的投入式或插入式液位傳感器、變送器應(yīng)運(yùn)而生。主要參考文獻(xiàn)如下：[1]高永德.檢測(cè)與自動(dòng)化儀表.黑龍江:黑龍江人民出版社,2000[2]邵裕森,戴先中.過(guò)程控制工程.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2000.5[3]陳夕松,汪木蘭.過(guò)程控制系統(tǒng).北京:科學(xué)出版社,2005[4]余金壽.過(guò)程控制系統(tǒng).北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2008[5]胡壽松.自動(dòng)控制原理(上、下).北京:國(guó)防工業(yè)出版社,1990[6]

6、王常力,廖道文.集散型控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用.北京:清華大學(xué)出版社,1993[7]施江,劉文江.自動(dòng)化儀表與過(guò)程控制.北京:電子工業(yè)出版社,1991三、研究?jī)?nèi)容本篇設(shè)計(jì)主要是對(duì)水箱液位控制系統(tǒng)的要求以及主要的指標(biāo)進(jìn)行規(guī)定，在做水箱液位控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，被控對(duì)象特性的求取是非常重要的，求取的方法分為兩類，有理論分析計(jì)算法和實(shí)驗(yàn)測(cè)定法。掌握了對(duì)象的特性，便可以確定控制方案，在本設(shè)計(jì)中采用的是單回路控制系統(tǒng)，然后便是被控參數(shù)的選擇以及儀表的選擇和該裝置傳遞函數(shù)的求取，我們要了解過(guò)程控制儀表包括調(diào)節(jié)器（含可編程調(diào)節(jié)器）、執(zhí)行

7、器、操作器等各種新型控制儀表及裝置。單元組合式儀表有氣動(dòng)單元組合儀表和電動(dòng)單元組合儀表。氣動(dòng)單元組合儀表，簡(jiǎn)稱QDZ儀表。其開(kāi)發(fā)應(yīng)用最早，至今已有數(shù)十年的歷史，并已經(jīng)歷Ⅰ型、Ⅱ型、Ⅲ型三代產(chǎn)品。由于其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠、價(jià)格便宜、性能穩(wěn)定，而且具有本質(zhì)安全防爆燈特點(diǎn)，所以特別適用于石油、化工等易燃易爆等場(chǎng)合。熟悉水箱液位控制系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)，并對(duì)該系統(tǒng)性能的分析以及調(diào)節(jié)器的參數(shù)整定有更深的認(rèn)識(shí)。具體實(shí)施方案如下：(1)畫出主電路圖以及液位控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)原理圖(2)確定系統(tǒng)控制要求及(3)被控對(duì)象特性的求取(4)控制方

8、案的確定(5)畫出系統(tǒng)組成的方框圖(6)選擇適當(dāng)?shù)膬x表進(jìn)行測(cè)量(7)對(duì)系統(tǒng)的性能進(jìn)行分析(8)液位控制系統(tǒng)的接線四、論文（設(shè)計(jì)）進(jìn)度安排起止時(shí)間主要內(nèi)容預(yù)期目標(biāo)五、審核意見(jiàn)導(dǎo)師簽字:年月日審核小組成員簽字：年月日