單回路控制系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)--基于組態(tài)軟件的雙容液位單回路控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)-其他專業(yè)(編輯修改稿)
2025-02-24 07:53 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 。在零壓力下調(diào)整零電位器。使輸出電流為 4mA，在滿程壓力下調(diào)整量程電位器，使輸出電流為 20mA。本傳感器精度為 級(jí)，因?yàn)槎€制，故工作時(shí)計(jì)算機(jī) 計(jì)算機(jī) 調(diào)節(jié)閥 液位 液位 液位變送器 液位變送器 x1(t) z1(t) z2(t) x1(t) e(t) u(t) g(t) f1(t) f2(t) q(t) y(t) － － 8 需串聯(lián) 24V 直流電源。液位傳感器用來上水位箱和中水位箱的水位進(jìn)行檢測(cè)，采用工業(yè)用的 DBYG 擴(kuò)散硅壓力變送器，精度為 級(jí)，二線制 4— 20mA 標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)輸出。 圖 液位傳感器 圖 電動(dòng)調(diào)節(jié)閥 調(diào)節(jié)閥用于調(diào)節(jié) 介質(zhì)的流量、壓力和液位。根據(jù)調(diào)節(jié)部位信號(hào)，自動(dòng)控制閥門的開度，從而達(dá)到介質(zhì)流量、壓力和液位的調(diào)節(jié)。 調(diào)節(jié)閥由執(zhí)行機(jī)構(gòu)和調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)（即閥體）兩部分組成。執(zhí)行機(jī)構(gòu)分為三大類：氣動(dòng)、電動(dòng)和液動(dòng)。調(diào)節(jié)閥本質(zhì)上是一個(gè)節(jié)流元件，通過改變閥芯行程從而改變調(diào)節(jié)閥的開度，達(dá)到控制流量的目的。氣動(dòng)和電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)特點(diǎn)比較如下表： 9 類別 氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu) 電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu) 輸入信號(hào) 20100KPa 420mADC 結(jié)構(gòu) 簡單 復(fù)雜 體積 中 小 信號(hào)管線配置 較復(fù)雜 簡單 推力 中 小 動(dòng)作滯后 大 小 維修 簡 單 復(fù)雜 適用場(chǎng)合 適用于防火防爆場(chǎng)合 隔爆型才適用于防火防爆場(chǎng)合 價(jià)格 便宜 貴 表 31 氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)和電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)特點(diǎn)比較 調(diào)節(jié)并通常分為直通單座式和直通雙座式兩種，后者具有流通能力大、不平衡辦小和操作穩(wěn)定的特點(diǎn)，所以通常特別適用于大流量、高壓降和泄漏少的場(chǎng)合 。 PSL 系列同閥門的連接采用柔軟盤黃連接，可避免閥桿與輸出軸不同軸給閥門帶來的影響，可預(yù)置閥門關(guān)斷能力保證閥門的可靠關(guān)斷，防止泄露。 PSQ 系列有轉(zhuǎn)矩開關(guān)保護(hù)，可防止因閥門產(chǎn)生過大轉(zhuǎn)矩而損壞閥桿。驅(qū)動(dòng)電機(jī)采用高性能稀土磁性材料制作的高速 度同步電機(jī)，運(yùn)行平穩(wěn)，具有體積小、轉(zhuǎn)矩大、抗堵轉(zhuǎn)、控制精度高等特點(diǎn)。可設(shè)置分段調(diào)節(jié)，即由一臺(tái)調(diào)節(jié)器輸出的雙時(shí)間比例信號(hào)控制兩臺(tái)執(zhí)行機(jī)構(gòu)（ 4— 12mA 對(duì)應(yīng) PSL1 的全開全閉， 12— 20mA 對(duì)應(yīng) PSL2 的全開全閉）閥位反饋元件全密封高精度多圈電位器，具有體積小、精度高、死區(qū)小、使用壽命長等特點(diǎn)。行程可調(diào)，便于與閥門連接。全部電器元件均采用世界名牌產(chǎn)品，質(zhì)量可靠，使用時(shí)間長。電器部件布線嚴(yán)謹(jǐn)并傳動(dòng)部件完全隔離，提高執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)行性的可靠。 德國 PS 公司進(jìn)口的 PSL202 型智能電動(dòng)調(diào)節(jié)閥， PS 系列電子式執(zhí)行機(jī)構(gòu)可以用于對(duì)管道的閥門和風(fēng)門的調(diào)節(jié)及開與關(guān)的控制，其主要特點(diǎn)如下： 一體化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，位置變送器和伺服放大器作為兩個(gè)獨(dú)立部件均可直接裝入執(zhí)行機(jī)構(gòu)內(nèi)部，直接接受 4— 20mA 的控制信號(hào)，輸出 4— 20mA 或者 1— 5VDC 的閥位反 10 饋信號(hào)，具有自診斷功能，使用和調(diào)校十分方便。功能模塊式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，通過不同可選擇功能的組合，實(shí)現(xiàn)從簡單到復(fù)雜的控制，滿足不同的應(yīng)用要求。 結(jié)構(gòu)簡單，體積小巧，重量輕，便于安裝和維護(hù)，機(jī)械零件全部采用 CNC 加工部件，工藝精湛。傳動(dòng)全部采用小齒隙密封齒輪，具有效率高，噪聲低，壽命長和穩(wěn)定可靠，無需再加油等 特點(diǎn)。具有多種運(yùn)行速度，可以滿足各種控制系統(tǒng)的要求，以保證系統(tǒng)的快速響應(yīng)及穩(wěn)定性。 圖 電動(dòng)調(diào)節(jié)閥 變頻器 變頻器是利用電力半導(dǎo)體器件的通斷作用將工頻電源變換為另一頻率 的電能控制裝置。變頻器實(shí)際上就是一個(gè)逆變器 .它首先是將交流電變?yōu)橹绷麟?.然后用電子元件對(duì)直流電進(jìn)行開關(guān) .變?yōu)榻涣麟?.一般功率較大的變頻器用可控硅 .并設(shè)一個(gè)可調(diào)頻率的裝置 .使頻率在一定范圍內(nèi)可調(diào) .用來控制電機(jī)的轉(zhuǎn)數(shù) .使轉(zhuǎn)數(shù)在一定的范圍內(nèi)可調(diào) .變頻器廣泛用于交流電機(jī)的調(diào)速中 .變頻調(diào)速技術(shù)是現(xiàn)代電力傳動(dòng)技術(shù)重要發(fā)展的方向，隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，交流變頻技術(shù)從理論到實(shí)際逐漸走向成熟。變頻器不僅調(diào)速平滑，范圍大，效率高，啟動(dòng)電流小，運(yùn)行平穩(wěn)，而且節(jié)能效果明顯 ，所以應(yīng)用越來越廣泛。 三菱 FRS520 變頻器， 420 控制輸入信號(hào)，可對(duì)流量或者壓力進(jìn)行控制，該變頻器體積小，功率小，功能非常強(qiáng)大，運(yùn)行穩(wěn)定安全可靠，操作方便，壽命長，可外加電流控制，也可通過本身旋鈕控制頻率?？蓡蜗嗷蛘呷喙╇姡l率可高達(dá)200HZ。 11 圖 變頻器 水泵 水泵是 一種利用大氣壓強(qiáng)將低處的水汲往高處的機(jī)器 ,多半是以電動(dòng)機(jī)作為動(dòng)力 。 抽水的電動(dòng)機(jī)泵通常把提升液體、輸送液體或使液體增加壓力 , 即把原動(dòng)機(jī)的機(jī)械能變?yōu)橐后w能量從而達(dá)到抽送液體目的的機(jī)器統(tǒng)稱為泵 。這里采用丹麥格蘭富循環(huán)水泵。不會(huì)影響教師授課減少麻煩。功耗低， 220V 供電即可，在水泵出水口裝有壓力變送器，與變頻器一起可構(gòu)成恒壓供水系統(tǒng)。 12 圖 水泵 模擬量采集模塊 模擬量輸入模塊可測(cè)量多通道交流電壓、電流輸入信號(hào)。測(cè)量精度： 級(jí)。16 位 A/D 循環(huán)采樣，采樣速率： 3000 次 /S； 倍量程可正確測(cè)量，過載 2 倍量程輸入 1S 不損壞；隔離電壓 1000VDC。模擬量輸出模塊輸出標(biāo)準(zhǔn)電流信號(hào)，可用于驅(qū)動(dòng)繼電器、開關(guān)等。 這用 A/D 牛頓 7017 模塊 8 路模擬電壓（ 15V） 模擬量輸出模塊 D/A 牛頓 7024 模 塊 4 路模擬輸出，電流 (4— 20mA) 電壓（ 1— 5V）信號(hào)均可。 通信轉(zhuǎn)換模塊 485/232 轉(zhuǎn)換牛頓 7520 模塊，轉(zhuǎn)換速度極高（ 300— 115KHz）， 232 口可長距離傳輸。 圖 牛頓模塊示意圖 開關(guān)電源 DC24 的開關(guān)電源，最大電流為 2A，可以滿足實(shí)驗(yàn)要求。 13 通訊模塊選擇 CAN 是一種串行總線系統(tǒng)，特別適合智能工業(yè)設(shè)備網(wǎng)絡(luò)和樓宇自動(dòng)化控制系統(tǒng)。擁有高傳輸速度 (高 達(dá) 1Mbps) 和可靠性， 可以高性能和高品質(zhì)的來實(shí)現(xiàn)監(jiān)控系統(tǒng)?；趯?shí)時(shí)和多主機(jī)的特性，可以幫助你很容易的建立冗余系統(tǒng)。為了能在通常的RS232設(shè)備上使用 CAN網(wǎng)絡(luò)， 7
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