工程測試技術(shù)課程設(shè)計報告書水塔液位測量控制系統(tǒng)畢業(yè)論文(存儲版)
【正文】 。系統(tǒng)的三個工作功能選項，精確水位控制、區(qū)間水位控制、手動控制。我們選用的是STK633液位變送器，其輸出電壓為1—5v，測量范圍1100cm，先進(jìn)行標(biāo)定。程序框圖如圖 5LabVIEW控制程序框圖所示。如果實際水位小于給出的最低水位，則給出另一個布爾信號TRUE控制注水電機(jī)的工作，否則給出FALSE不執(zhí)行操作。圖 10 信號輸出 注水排水兩個電壓信號分別通過DAQ助手輸出到數(shù)據(jù)采集器的兩個端口，控制注水和排水電機(jī)及相應(yīng)的電磁閥。圖 12 液位變送器接線圖 電機(jī)的選擇根據(jù)水塔整體的尺寸相應(yīng)地選擇一定功率和速度的電機(jī)，保證系統(tǒng)正常工作，如圖 13 注水、排水電機(jī)所示。與其對應(yīng)的電路原理圖如圖 2 注水、排水控制電路所示。電機(jī)、電磁閥和繼電器的工作分別需要220V交流、24V直流和6V 直流電壓，由于沒有購買相應(yīng)的電源，只能利用實驗室已有的平臺，如圖 19 供電實驗臺所示圖 19 供電實驗臺由于水塔的電機(jī)和電磁閥距離供電試驗臺較遠(yuǎn)，我們采用一個相當(dāng)于接線端子的中間過渡，將電機(jī)、電磁閥、試驗臺、繼電器、采集卡連接起來，這樣接線就可簡便一些。然后停止注水，如圖 24 區(qū)間水位控制2所示圖 24 區(qū)間水位控制2當(dāng)前水位高于設(shè)定的最高水位，系統(tǒng)自動檢測然后排水，直到水位達(dá)到設(shè)定的最高值。由于長時間的放置損壞的原因，液位變送器會間歇性出現(xiàn)不工作的情況，這給我們的系統(tǒng)造成很大的麻煩，有時就無法工作。軟件部分是新的內(nèi)容，需要有較多的時間學(xué)習(xí)編程，這部分的工作自然落到我的身上。在告訴了唐凱、付博研具體的要求之后，有這兩個人完成了實物的連接。然后又試了其在自動狀態(tài)下，給了信號之后，電機(jī)也可以正常運作。在對整個程序有了了解之后，知道各部分的功能之后，就對整個系統(tǒng)的電路進(jìn)行重新的連接（由于之前的電路連接比較雜亂，就將其全部拆除），自己對電路重新連接之后就對每根線該連哪，該怎么連有更清晰地把握，而且在自己進(jìn)行電路連接的時候也對信號輸入、輸出以及接地線都采用了不同顏色的導(dǎo)線，這樣在最后電路與數(shù)據(jù)采集卡以及電源系統(tǒng)連接的時候就更方便、快捷。三極管是從中關(guān)村買的，電阻則是從機(jī)電控制學(xué)科部的實驗室里找的。于是我先買來了封膠帶，希望能用這個來接覺這個問題，但是爆裂的太嚴(yán)重了，封膠帶根本起不了多大作用。在最后的修改完善部分，我還提出了增加防漏功能的建議，希望通過對水塔外部密封性的測量，產(chǎn)生一旦發(fā)現(xiàn)水體泄露即可自動中斷當(dāng)前操作的功能，并對此搜集了相關(guān)資料，研究如下：液體泄漏檢測儀（L0702）漏液定位系統(tǒng)的檢知及定位原理漏液定位系統(tǒng)的傳感線由以下的3線組成傳送檢知器信號的信號線（H線）位置分割（距離）檢知系統(tǒng)對于信號線，傳感線以并聯(lián)的方式進(jìn)行連接，在各傳感線間接入具有一定阻抗的接線分配器，以此區(qū)別各組傳感線，從而判斷泄漏的位置。李海新通過這次課程設(shè)計，加強(qiáng)了我們動手、思考和解決問題的能力。另外，通過這次課設(shè)，我也從老師和同學(xué)身上也學(xué)到了很多。認(rèn)識來源于實踐，實踐是認(rèn)識的動力和最終目的，實踐是檢驗真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)。我心里很高興看了大家很認(rèn)真的動手也聽了每個人的想法，最后我們成功了。位置（距離）檢知系統(tǒng)傳感線與信號線以串聯(lián)的方式進(jìn)行連接，檢知器檢出傳感線的長度，并將其表示。例如：我們目前使用的傳感器STK633，它的內(nèi)部共三個接線端，其中P+表示電源接口，S+表示輸出信號接口，表示接地。水塔在加水之后底部的壓強(qiáng)較大，漏水現(xiàn)象非常明顯。我們的電路并不復(fù)雜，主要就是為了觸發(fā)后面的繼電器，將輸入的信號放大。在對水塔各器件進(jìn)行完了檢驗之后，由于各器件都拆下了，于是對原有的水塔進(jìn)行了重新的搭建，將一些需要改進(jìn)和修改的地方都進(jìn)行了重新的安裝。自己在課設(shè)里擔(dān)任的工作是對原有水塔進(jìn)行改建以及搭建，以及電路的連接。以前的傳感器長時間放置還有人為的不正當(dāng)使用使其功能收到很大影響，有時還無法工作，但是傳感器價格昂貴，我們還是湊合使用，這也就導(dǎo)致我們最后的成果收到較大的影響。本人主要完成軟件部分的學(xué)習(xí)，然后編寫主題程序。首先，由于時間的倉促，硬件的連接比較粗糙，各種接線比較雜亂。如圖 22 液位報警所示，采用手動排水。圖 18 水塔模型水塔模型的硬件系統(tǒng)包括主水塔和副水塔，副水塔的水位我們不做要求，只為主水塔供水及存水。其相應(yīng)參數(shù)可參見說明書。其敏感部分放入水中感知壓強(qiáng)水位，信號工作部分內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖 12 液位變送器接線圖所示，共三個接線端，P+表示電源，S+表示輸出信號，表示接地。采用條件結(jié)構(gòu)，如圖 10 信號輸出所示，如果為真就給出高電平5v，如果為假就給出低電平0。如果恰好是這個水位，也不做響應(yīng)?？梢栽谇懊姘逯杏益I設(shè)置不同工作狀態(tài)的顏色等屬性。模擬信號轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號，首先動態(tài)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為數(shù)組，再經(jīng)過索引數(shù)組即可變成我們程序可處理的數(shù)字量，這個量就是傳感器輸出的電壓?？刂葡到y(tǒng)的功能在實現(xiàn)的時候，電機(jī)和響應(yīng)電磁閥工作，我們需要給出一個指示，注水和排水電機(jī)分別高亮綠色顯示。為完成此功能，設(shè)計一個簡單的放大電路實現(xiàn)繼電器的工作，繼電器的兩個開關(guān)分別控制電機(jī)和其相應(yīng)的電磁閥。，系統(tǒng)自動保持水位在這個范圍。滿足這樣要求的傳感器常用的為液位變送器，根據(jù)現(xiàn)有條件，選擇SENSE INSTRUMENTS公司生產(chǎn)的STK633型傳感器。二、水位檢測控制原理 控制方案按照常規(guī)的控制系統(tǒng)設(shè)計的思路，總體設(shè)計分為三個部分：信號的采集、信號的處理顯示和信號的顯示輸出控制。同理，計算機(jī)程序給出的也只是一個數(shù)字信號，必須經(jīng)過D/A轉(zhuǎn)換，才能把數(shù)字信號轉(zhuǎn)化為模擬信號，控制后續(xù)電路的工作。具體的程序設(shè)計將在第二部分著重介紹。圖 2 注水、排水控制電路三、LabVIEW控制程序的設(shè)計
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