【正文】 動(dòng)化階段?？梢哉f，綜合自動(dòng)化是當(dāng)代工業(yè)自動(dòng)化的主要潮流。在整個(gè)手工控制過程中，操作人員的眼、腦、手、三個(gè)器官，分別擔(dān)負(fù)了檢測、判斷、和運(yùn)算、執(zhí)行三個(gè)作用，來完成測量、求偏差、在施加控制操作以糾正偏差的工作過程，保持水箱液位的恒定。這些自動(dòng)控制裝置和被控的工藝設(shè)備組成了一個(gè)沒有人直接蔡玉的自動(dòng)控制系統(tǒng)。本系統(tǒng)所要保持的恒定參數(shù)是液位的給定高度，即控制的任務(wù)是控制水箱液位等于給定值所要求的高度。這里，液位L是被控變量（即輸出變量），進(jìn)料閥1為控制系統(tǒng)中的控制閥，它所控制的進(jìn)料流量是過程的控制輸入（即操縱量），出料流量是外部擾動(dòng)。其動(dòng)態(tài)方程為：=（1—7）=、分別為和的增量。式（1—10）中，為中間變量。將該式寫成的一階過程的微風(fēng)方程的標(biāo)準(zhǔn)形式： （1—14）或 （1—15）為一階過程的時(shí)間常數(shù)，,具有時(shí)間量綱；為一階過程的放大系數(shù)，具有放大倍數(shù)的量綱；為一階過程的輸出變量；為一階過程的輸入變量；為阻力系數(shù)，=液位的變化量 / 出料流量的變化量；為容量系數(shù)，=儲存的物料變化量/ 液位的變化量。純滯后一階過程的微風(fēng)方程為：具有純滯后的一階過程的特性與放大系數(shù)、時(shí)間常數(shù)和純滯后時(shí)間有關(guān)綜上所述，水箱液位控制系統(tǒng)是一個(gè)一階自衡過程，其特性可用放大系數(shù)、時(shí)間常數(shù)和純滯后時(shí)間這三個(gè)特性參數(shù)來全面表征。對于任何一個(gè)控制系統(tǒng)，總是希望其能夠在穩(wěn)定生產(chǎn)操作、增加產(chǎn)品產(chǎn)量、保證生產(chǎn)安全及改善勞動(dòng)條件等方面發(fā)揮作用，如果被控變量學(xué)則不當(dāng)，配備再好的自動(dòng)化儀表，使用在復(fù)雜、先進(jìn)的控制規(guī)律也無用的，都不能達(dá)到預(yù)期的控制效果。執(zhí)行器接受控制其輸出的控制信號，實(shí)現(xiàn)對操縱變量的改變，從而使被控變量向設(shè)定值靠攏。如果選擇不當(dāng)或維修不妥，就會(huì)使整個(gè)系統(tǒng)無法正常運(yùn)作。控制閥有執(zhí)行機(jī)構(gòu)和調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)兩部分組成。電動(dòng)控制閥的能源取用方便，信號傳遞迅速，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜、防爆性能差。（1）直通單座調(diào)節(jié)閥該閥具有泄漏小、許用壓差小、流路復(fù)雜、結(jié)構(gòu)簡單的特點(diǎn)，適用于泄漏要求嚴(yán)、工作壓差小的干凈介質(zhì)場合，但小規(guī)格的閥（如DN125）亦可用于壓差較大的場合，是應(yīng)用最廣泛的閥之一。（4）角形閥節(jié)流型式相當(dāng)于單座閥，但閥體流路簡單，適用于泄漏要求小、壓差不大的不干凈介質(zhì)場合以及要求直角配管的場合。當(dāng)DN300mm時(shí)，通常采用蝶閥。（9）偏心旋轉(zhuǎn)閥該閥介于蝶閥和球閥之間，自潔性能好，調(diào)節(jié)性能好，亦可切斷，適用于不干凈介質(zhì)和泄漏要求小的調(diào)節(jié)場合，但該閥價(jià)格較貴。溫度為300℃，應(yīng)選用耐磨材料，如鉆基合金或表面堆焊史泰萊合金。（2）選擇襯里材料（橡膠、塑料）時(shí)，工作介質(zhì)的溫度、壓力、濃度都必須滿足該材料的使用范圍，并考慮閥動(dòng)作時(shí)對它的物理和機(jī)械破壞。 高低溫材料選擇8 （1）200~60℃時(shí)，選用銅或1Cr18Ni9Ti； （2）450~+600℃，選用含鈦鉬不銹鋼。 （2）閥的密封性、可靠性、經(jīng)濟(jì)性。 （5）對閥動(dòng)作速度，閥流量特性，作用方式，流向的考慮。（3）調(diào)節(jié)閥用于高粘度、易結(jié)晶、易汽化以及低溫流體時(shí)，應(yīng)采取保溫和防凍措施。（6）入口管段長度應(yīng)盡量長，對于小通徑閥門，應(yīng)大于10倍管道通徑，調(diào)節(jié)閥出口直管段應(yīng)有3~5倍管道通徑。13 3。（1） PID溫控器現(xiàn)在PID溫控器多為數(shù)字型控制器，具有位空方式、數(shù)字PID控制方式以及模糊控制方式，有的還具有自整定功能，如富士PWX系列溫控器、歐陸800系列溫控器就屬此類型。調(diào)試注意要點(diǎn)：P參數(shù)值不應(yīng)太大，—1；參數(shù)和D參數(shù)的比值大約位4：1參數(shù)的值一般位6s—16s；由于PID溫控器的響應(yīng)快，為了防止調(diào)整過程中壓力波動(dòng)過大，變頻器的上升和下降時(shí)間應(yīng)調(diào)大些，推薦30s—80s；設(shè)定PID溫控器的顯示標(biāo)尺斜率，校正壓力顯示值；設(shè)定適當(dāng)?shù)臄?shù)字濾波時(shí)間，抑制干擾的輸入。調(diào)試時(shí)要盡量設(shè)置短的變頻器的上升時(shí)間和下降時(shí)間。缺點(diǎn)是這種PID也屬軟件型PID，響應(yīng)較慢，易出現(xiàn)超調(diào)現(xiàn)象；壓力的設(shè)置和顯示不直觀。3．4 液位變送器的選擇測量變送環(huán)節(jié)的作用是將工業(yè)生產(chǎn)過程中的參數(shù)經(jīng)過檢測、變送單元轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)信號。導(dǎo)管內(nèi)裝有測量元件，它可以在外磁作用下將被測液位信號轉(zhuǎn)換成正比于液位變化的電阻信號，并將電子單元轉(zhuǎn)換成4～20mA或其它標(biāo)準(zhǔn)信號輸出。它在工作時(shí)可以通過現(xiàn)場按鍵來進(jìn)行常規(guī)的設(shè)定操作。電容式液位變送器由電容式傳感器與電子模塊電路組成，它以兩線制4～20mA恒定電流輸出為基型，經(jīng)過轉(zhuǎn)換，可以用三線或四線方式輸出，輸出信號形成為1～5V、0～5V、0～10mA等標(biāo)準(zhǔn)信號。采用脈寬調(diào)特原理進(jìn)行測量的優(yōu)點(diǎn)是頻率較低，對周圍元射頻干擾、穩(wěn)定性好、線性好、無明顯溫度漂移等。物位的測量和開渠、明渠等流量測量，并可用于測量距離。：控制器的輸出信號的變化量，即控制命令。在相同的負(fù)荷變化量的擾動(dòng)下，比例度越小，余差越?。辉诒壤认嗤那闆r下負(fù)荷變化量越大，則余差越大。一般而言，在廣義對象的放大系數(shù)較小，時(shí)間常數(shù)較大，時(shí)滯較小的情況下，比例度選的小些，以提高系統(tǒng)靈敏度；反之，當(dāng)廣義對象的放大系數(shù)較大，時(shí)間常數(shù)較小，而時(shí)滯較大的情況下，必須適當(dāng)增大比例度以增加系統(tǒng)的穩(wěn)定性。4．2積分控制（I）積分控制規(guī)律是指輸出變化量與輸入變化量積分成正比，即: :積分速度積分控制特點(diǎn)：積分控制主要用于消除余差，但作用緩慢，總滯后與偏差的存在不能及時(shí)有效的克服擾動(dòng)的影響，致使被控變量的動(dòng)態(tài)偏差增大，控制過程拖長，甚至使系統(tǒng)難以穩(wěn)定，因此積分控制規(guī)律在工業(yè)生產(chǎn)上很少單獨(dú)使用，都是與比例作用組合來使用的。但是，加入積分作用后，會(huì)使系統(tǒng)穩(wěn)定性降低；要保持系統(tǒng)原有的穩(wěn)定性，必須加大比例度（即削弱比例作用），這又會(huì)使2質(zhì)量有所下降，如最大偏差和振蕩周期相應(yīng)增大、過渡時(shí)間加長。所以適當(dāng)調(diào)整、三個(gè)參數(shù)，可以使控制系統(tǒng)獲得較高的控制質(zhì)量。為了有足夠的沖力，蓄水用的水箱中的水必須有足夠的水位，而控制這個(gè)水位的任務(wù)就交給了水箱中的浮子。這時(shí)有了進(jìn)水補(bǔ)充，若進(jìn)水和出水能平衡，水位就不再下降，穩(wěn)定在一個(gè)新高度上。在連續(xù)用水的情況下，有了這套裝置也會(huì)是水位變化不致太大。5．2 液位控制在汽車上的應(yīng)用汽車發(fā)動(dòng)機(jī)上的“化油器”（新式有電噴裝置的汽車沒有化油器），其功能是“化”汽油用的，但不是化合而是混合。用浮子控制進(jìn)油流量就能達(dá)到這個(gè)要求。在本次畢業(yè)設(shè)計(jì)中通過查閱大量的資料，是我的知識得以擴(kuò)充，加深了對本專業(yè)的認(rèn)識，這次畢業(yè)設(shè)計(jì)通過老師的指導(dǎo)，同組同學(xué)的討論，以及自己的努力，我圓滿的完成了任務(wù)，達(dá)到了設(shè)計(jì)的目的。在畢業(yè)設(shè)計(jì)的這段時(shí)間里，我也發(fā)現(xiàn)了自己所應(yīng)該改進(jìn)或是較為缺乏的部分，其一是分析問題的能力：可能是自己學(xué)習(xí)的不夠扎實(shí)，實(shí)習(xí)中碰到了不少釘子，遇到問題時(shí)頭腦很茫然；二是解決問題的成熟度：這也許是個(gè)性使然，再加上缺少經(jīng)驗(yàn)的累積和歷練，所以在處理設(shè)計(jì)中的問題時(shí)，容易慌慌張張．這次設(shè)計(jì)也讓我再次體會(huì)到書本上學(xué)習(xí)到的專業(yè)知識和實(shí)際應(yīng)用起來是兩個(gè)完全不同的概念，所以在現(xiàn)階段的學(xué)習(xí)中，我們主要是應(yīng)該去學(xué)習(xí)專業(yè)理論知識，學(xué)習(xí)掌握分析問題和解決問題的能力。我還要感謝在設(shè)計(jì)過程中所有給予我真誠熱情幫助的老師和