【導(dǎo)讀】在社會經(jīng)濟飛速發(fā)展的今天，水在人們正常生活和生產(chǎn)中起著越來越重要的作用。旦斷了水，輕則給人民生活帶來極大的不便，重則可能造成嚴重的生產(chǎn)事故及損失。給水工程往往成為高層建筑或工礦企業(yè)中最重要的基礎(chǔ)設(shè)施之一。的水量、平穩(wěn)的水壓、合格的水質(zhì)是對給水系統(tǒng)提出的基本要求。就目前而言，多數(shù)工業(yè)、水控制、自動電熱水器、電開水機的自動進水控制等。雖然各種水位控制的技術(shù)要求不同，特別是在實際操作系統(tǒng)中，穩(wěn)定、可靠是控制系統(tǒng)的基。確評估控制性能。所謂控制對象是指所需控制的機器、設(shè)備、或生產(chǎn)過程。經(jīng)典控制理論最初稱為自動調(diào)節(jié)原理，適用于較簡單系統(tǒng)特定變量的調(diào)節(jié)?，F(xiàn)代控制理論的出現(xiàn)，故改稱為經(jīng)典控制理論。反饋控制就是采用負反饋并利用偏差進行控制的過程，而且，由于引。這里“過程”是指生產(chǎn)裝備或設(shè)備中進行的物質(zhì)和能量的相互作用和。表征過程的主要參量有溫度、壓力、流量、

　　

【正文】 單相交流 220V 電源為動力，接受統(tǒng)一的標準信 號 010mADC 或 420mADC，自動地控制閥門開度，達到對工藝流量、壓力、溫度、液位等參數(shù)的自動控制，是生產(chǎn)過程自動調(diào)節(jié)的重要組成之一，該產(chǎn)品具有動作靈敏、能源取用方便、信號傳輸迅速等特點。廣泛用于電力冶金、輕工、食品、石油、化工等工業(yè)的自動控制中。 mAkginax ZQK v / m i nm a x1 ????????其放大倍數(shù)水 箱 液 位 控 制 系 統(tǒng) 畢 業(yè) 設(shè) 計 24 差壓變送器 DBC— 433 差壓 變送器 是引進國外先進技術(shù)和設(shè)備生產(chǎn)的新型變送器，關(guān)鍵原材料，元器件和零部件均源自進口，整機經(jīng)過嚴格組裝和測試，該產(chǎn)品具有設(shè)計原理先進、品種規(guī)格齊全、安裝使用簡便等特點。 差壓變送器是測量工藝管道或罐體中介質(zhì)的壓 力差，并且通過數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換、開方將測量的差壓值轉(zhuǎn)換成電流信號輸出。 圖 73差壓變送器 DBC433 用以連續(xù)測量壓差以及開口容器或 受壓器的液位，它與節(jié)流裝置及開方器相配也可以測液體、氣體蒸汽的流量。 儀表與相應(yīng)的隔離設(shè)備配合使用時，擴大其使用范圍，如測量粘度大、易結(jié)晶。溫度較高的介質(zhì)等。 cmmALIK m / ?????其放大系數(shù)青 島 濱 海 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計 25 8 系統(tǒng)的工作原理 及方框圖 液位控制系統(tǒng)工作原理 經(jīng)過適當(dāng)?shù)恼{(diào)試，使系統(tǒng)的參數(shù)保持在一定的數(shù)值，當(dāng)控制閥門保持一定的開啟度，使水箱中的進水量 Q1 與出水量 Q2相等，從而使水位保持在希望的高度上。 當(dāng)流入水量或流出水量發(fā)生變化，水箱中液位也會發(fā)生變化，通過檢測裝置測量值的變化，再有控制器和執(zhí)行器的共同作用，使水箱水 位保持在預(yù)定值。 如當(dāng)液面上升時，變送器的測量值升高，比較器得出的偏差傳送帶控制器，控制器按照預(yù)定的控制規(guī)律，使執(zhí)行器減小閥門的開啟度，使進水量 Q1 小于出水量 Q2，從而使水位下降，檢測壓力也隨之下降，直到壓力回到給定的位置。系統(tǒng)重新處于平衡狀態(tài)，液面恢復(fù)給定的高度。 反之，若水箱的液位下降，則系統(tǒng)會自動增大閥門的開啟度，加大進水量，使液位上升到給定的高度。 液位控制系統(tǒng)的方框圖 方框圖，是把系統(tǒng)各部分，包括被控對象，控制裝置信號用方框表示，而各信號寫在信號線上，一般以方框的左邊為輸入，右邊為 輸出構(gòu)成的；其實在控制里面還有結(jié)構(gòu)圖，與方框圖的區(qū)別，可以理解成，把方框圖中各方框里面的部分用傳遞函數(shù)表示而已！ 圖 81 液位控制系統(tǒng)的方框圖 水 箱 液 位 控 制 系 統(tǒng) 畢 業(yè) 設(shè) 計 26 9 系統(tǒng)性能分析與調(diào)節(jié)器參數(shù)整定 性能分析 控制系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差，是系統(tǒng)控制準確度的一種度量，通常稱為 穩(wěn)態(tài)性能。 液位系統(tǒng)的輸入信號，即主要擾動為用水量 Q2的變化，取正常用水量 Q2有 20%的變化為輸入信號。 未校正時其穩(wěn)定誤差，可由終值定理求出： 不滿足余差要求。 過渡 時間 ts 約為 時間 常數(shù) T 的 3—— 4 倍： Ts=(3—— 4) 18=(54—— 72)分鐘＞ ts=4 分鐘不滿足要求，必須加入校正，整定調(diào)節(jié)器參數(shù)。 調(diào)節(jié)器參數(shù)整定 調(diào)節(jié)器參數(shù)的整定： 就是在一個已經(jīng)調(diào)校好的控制系統(tǒng)中，去選擇和設(shè)置合適的調(diào)節(jié)器的比例度、積分時間和微分時間，使調(diào)節(jié)器與過程的特性相適應(yīng)，來改善系統(tǒng)的靜態(tài)和動態(tài)特性，獲取最佳控制效果 。 如圖（ 81）調(diào)節(jié)器的方框圖， 根據(jù)此圖我們可以了解調(diào)節(jié)器的工作原理。 一階慣性環(huán)節(jié)，只需比例調(diào)節(jié)即可 干擾作用下的閉環(huán)傳遞函數(shù)： 校正后 時間常數(shù)： 118118/118/1180 3 6 2118/)()(??????????????sssssKKKKFLppppssmmAF Ke ss 0????? ???? ?? 1839。39。?? K pT青 島 濱 海 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計 27 一般 ts=(3—— 4) 現(xiàn)要求 ts≤ 4分 取 ts=4 必須： 解得 : 由穩(wěn)態(tài)誤差公式： 二者取較大者：即 即調(diào)節(jié)器比例度： P≤ =8% 圖 91 DTL321調(diào)節(jié)器方框圖 39。39。T 39。39。T 184 ??? Kp?kpmmmKepss ?????????kp水 箱 液 位 控 制 系 統(tǒng) 畢 業(yè) 設(shè) 計 28 10 水箱液位系統(tǒng)的應(yīng)用 10． 1 液位系統(tǒng)的接線圖： 圖 101 液 位系統(tǒng)接線圖 水箱液位系統(tǒng)的調(diào)試 經(jīng)過我們小組的共同努力，最終終于完成了水箱液位系統(tǒng)的制作，在接下來的時間里，我們針對這個系統(tǒng)進行了性能測試， 調(diào)試過程中出現(xiàn)的問題及其解決方案 在測試的過程中，發(fā)現(xiàn)水箱液位的靈敏度出現(xiàn)了問題。測量的準確度出現(xiàn)了偏差，經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)，是液位計的安裝位置無法確保信號的傳輸。 最后我們采用了新的實施方案，從根本上解決了在調(diào)試過程中出現(xiàn)的問題。使得水箱液位控制系統(tǒng)的準確度提升了一個新的高度。 青 島 濱 海 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計 29 總 結(jié) 在這次設(shè)計的制作過程中， 我們查閱了大量有關(guān)自動控制系統(tǒng)的書籍， 了解了自動控制的基本原理和目前國內(nèi)外研究的水平。對自動控制系統(tǒng)有了一定的了解。并根據(jù)工作要求設(shè)計出了水箱液位控制系統(tǒng)。 經(jīng)過對系統(tǒng)的各個參數(shù)進行分析，初步得出了該系統(tǒng)的液位控制規(guī)律，繼而對系統(tǒng)的其他性能進行分析，使這個系統(tǒng)成為一個能夠?qū)崿F(xiàn)對水箱液位控制的系統(tǒng)。在做得過程中肯定會遇到問題，有一定的不足，在短期內(nèi)無法完成對水位的控制，還有很多誤差等等。 水 箱 液 位 控 制 系 統(tǒng) 畢 業(yè) 設(shè) 計 30 謝 辭 本次論文的寫作是在高老師的指導(dǎo)下進行的。針對在寫作過程中遇到許多的難題， 包括技術(shù)上和理論中難以理解的部分，高老師都給認 真的解釋，為此，向 高老師表示最衷心的謝意。 我們小組在設(shè)計水箱液位控制系統(tǒng)的設(shè)計中，互相配合，相互協(xié)作，學(xué)會去發(fā)現(xiàn)問題，解決問題。遇到不明白的問題都積極的去詢問老師，或者去找尋相關(guān)的資料。從中感受到了團結(jié)合作的力量，每一個人在我們的設(shè)計過程中，都擔(dān)當(dāng)了非常重要的角色。也要感謝在制作過程中給予我們幫助的院級領(lǐng)導(dǎo)和同學(xué)們。 這次畢業(yè)設(shè)計使我們有機會把我們的課堂理論知識運用到實際生活中，貼近生活，實現(xiàn)我們的人生價值。并且通過對知識的綜合利用，加入個人的分析和比較，加深了了我們對理論知識的理解和運用。 從這次畢業(yè)設(shè) 計的制作過程中，讓我深切的領(lǐng)會到想要在激烈的社會競爭中占領(lǐng)自己的一塊領(lǐng)地，必須要把自己的閃光點，發(fā)揮出來，并不斷的改正自己的缺點，完善自己的能力，以更好的一面去面對社會。在以后的學(xué)習(xí)工作過程中，我會虛心的接受師傅們對我的教導(dǎo)，好好的工作，發(fā)揚我們學(xué)校吃苦耐勞的精神，做有一個合格的濱海畢業(yè)生。 青 島 濱 海 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計 31 參考文獻 [1] 張根寶 . 工業(yè) 自動化儀表與過程控制 [M].西北 工業(yè)出版社 ,2021 年出版 . [2] 蔣大明 . 自動控制原理 [M].清華大學(xué)出版社 ,2021 年出版 . [3] 張國雄，金芷主 . 測控 電路 [M].北京機械工業(yè)出版社 ,2021 年出版 . [4] 孫洪城 . 過程控制工程 [M].高等教育 出版社 ,2021 年出版 . [5] 賈文超 . 電氣工程導(dǎo)論 [M].西安電子科技大學(xué)出版社 ,2021 年出版 . [6] 巨永鋒 . 最優(yōu)控制 [M].重慶大學(xué)出版社 ,2021 年出版 . [7] 梅曉榕 . 自動控制原理 [M].科學(xué)工業(yè)出版社 ,2021 年 2 月第二版 . [8] 唐育正 . 自動控制原理 [M].清華大學(xué)出版社 ,2021 年 出 版 . [9] 胡壽松 . 自動控制原理 [M].科學(xué)工業(yè)出版社 ,2021 年第五版 . [10] 高永德 . 檢測與自動化儀表 [M].黑龍江人民出版社 ,2021 年第 1版 . [11] 陳夕松，汪木蘭 .過程控制系統(tǒng) [M].北京科學(xué)出版社 ,2021 年出版 . [12] 緒方勝彥 . 現(xiàn)代控制工程 [M].北京科學(xué)出版社 ,1981 年出版 . [13] 張彬 . 自動控制原理 [M].北京郵電大學(xué)出版社 ,2021 年出版 . [14] W. L. Brogan. Modern Control Theory[M]. PrenticeHall Inc,1985. [15] G Biernson. Principles of Feedback ， [M]. Wiley， 1988.