水箱液位控制系統(tǒng)設計-文庫吧
2025-06-22 14:58 本頁面
【正文】 ol system for a single tankwhich make the liquid level on the constant height.Key words: Process Control Liquid Level Control PID Control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，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)關系，建立該單容水箱的數(shù)學模型。 圖11 單容水箱模型根據(jù)動態(tài)物質(zhì)平衡關系可得：其中 設穩(wěn)態(tài)時變量為： 各變量相對穩(wěn)態(tài)的增量為：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快慢的重要參數(shù)。 系統(tǒng)設計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0～10V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21液位控制系統(tǒng)總體框圖 D/A模塊設計本模塊采用電壓輸出方式，故接線圖如圖22所示。 圖22 D/A模塊端子接線圖 圖23 輸入輸出特性 其輸入輸出特性如圖23所示，當輸入數(shù)字范圍為0～4000時，輸出模擬電壓為0～10V，且成線性關系。 編程設計 圖24 D/A轉(zhuǎn)換程序 如圖24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
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