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《水箱液位控制系統(tǒng)設(shè)計》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、專業(yè)整理分享過程控制綜合訓練課程報告16—17學年第二學期課題名稱基于PLC和組態(tài)王的系統(tǒng)姓名學號班級成績完美DOC格式專業(yè)整理分享水箱液位控制系統(tǒng)[摘要]在工業(yè)生產(chǎn)過程中，液位貯槽如進料罐、成品罐、中間緩沖器、水箱等設(shè)備應(yīng)用十分普遍，為了保證生產(chǎn)正常進行，物料進出需均衡，以保證過程的物料平衡。因此，工藝要求貯槽內(nèi)的液位需維持在給定值上下，或在某一小范圍內(nèi)變化，并保證物料不產(chǎn)生溢出。例如，鍋爐系統(tǒng)汽包的液位控制，自流水生產(chǎn)系統(tǒng)過濾池、澄清池水位的控制等等。根據(jù)課題要求，設(shè)計一個單容水箱的液位過程控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)能對一個單容水箱液位的進行恒高度
2、控制。關(guān)鍵詞：過程控制液位控制PID控制Abstract:Intheprocessofindustrialproduction,liquidstoragetanksuchasproductcans,buffer,tanksandotherequipmentsarewidelyused.Inordertoensurethenormalproduction,materialsupplyanddemandmustbebalancedtoguaranteetheprocessoftheproduction.So,theprocessrequirest
3、hattheliquidlevelinthetankshouldbemaintainedatagivenvalue,orchangeinasmallrange,andensurethatthematerialdoesnotoverflow,forinstance,systemofboilerdrumlevelcontrol,levelcontroloffilterpoolandclarificationpoolofself-flowingwaterproductionsystemandsoon.Accordingtotherequiremen
4、tofproject,weneeddesignaliquidlevelprocesscontrolsystemforasingletankwhichmaketheliquidlevelontheconstantheight.Keywords:ProcessControlLiquidLevelControlPIDControl完美DOC格式專業(yè)整理分享一、系統(tǒng)建模如圖所示，單容液位過程只有一個儲液箱。流入量為Q1，由進水閥的開度μ控制Q1的大小；流出量為Q2，隨下游工序的需要而變化，其大小由出水閥的開度控制；在出水閥開度不變的情況下，液位h越高
5、，儲液箱靜壓越大，流出量Q2越大。下面分析進水閥的開度μ與液位h之間的動態(tài)關(guān)系，建立該單容水箱的數(shù)學模型。圖1-1單容水箱模型根據(jù)動態(tài)物質(zhì)平衡關(guān)系可得：其中設(shè)穩(wěn)態(tài)時變量為：各變量相對穩(wěn)態(tài)的增量為：完美DOC格式專業(yè)整理分享由的增量形式可得：得到：令則有取拉氏變換得：由上述可知，單容水箱系統(tǒng)為一階慣性系統(tǒng)，其中時間常數(shù)T是表征液位過程響應(yīng)快慢的重要參數(shù)。二、系統(tǒng)設(shè)計2.1系統(tǒng)總體設(shè)計完美DOC格式專業(yè)整理分享恒液位水箱控制系統(tǒng)是一個閉環(huán)負反饋控制系統(tǒng)，將給定輸入和實際輸出相比較，得到的誤差經(jīng)PID控制器計算后送給D/A，經(jīng)過D/A轉(zhuǎn)換后得到0～
6、10V的電壓來控制變頻器的頻率，以此來控制電動調(diào)節(jié)閥的開度達到控制液位的目的。液位經(jīng)過傳感器轉(zhuǎn)換成4～20mA的電流信號在經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換反饋至輸入端，這樣就形成了一個閉環(huán)控制系統(tǒng)，當液位過高時，控制輸出減小，當液位過低時，控制輸出增大，以此來達到恒液位控制。圖2-1液位控制系統(tǒng)總體框圖2.2D/A模塊設(shè)計2.2.1端子接線本模塊采用電壓輸出方式，故接線圖如圖2-2所示。圖2-2D/A模塊端子接線圖圖2-3輸入輸出特性其輸入輸出特性如圖2-3所示，當輸入數(shù)字范圍為0～4000時，輸出模擬電壓為0～10V，且成線性關(guān)系。2.2.2編程設(shè)計完美DO
7、C格式專業(yè)整理分享圖2-4D/A轉(zhuǎn)換程序如圖2-4所示，首先將D10寄存器中的數(shù)值傳到輔助繼電器（M100～M115）中，然后寫低8位數(shù)據(jù)并保持，接著寫高4位數(shù)據(jù)并保持，最后執(zhí)行D/A轉(zhuǎn)換，輸出0～10V電壓。2.3變頻器設(shè)置2.3.1接線因為本次設(shè)計只用到了正轉(zhuǎn)功能，所以只連接了STF端和COM端，電壓輸入并聯(lián)在2和5端口來控制頻率輸出。接線圖如圖2-5所示。圖2-5變頻器接線圖2.3.2變頻器參數(shù)設(shè)置完美DOC格式專業(yè)整理分享參數(shù)79可以用來設(shè)置變頻器運行模式，其中79-1為固定PU運行模式，即所有指令通過控制面板輸入；79-2為固定外部
8、運行模式，即所有指令通過外部輸入；79-3為組合運行模式1，啟動指令通過外部控制，而頻率通過面板上的旋鈕來控制；79-4為組合運行模式2，其啟動指令通過控制面板上的
