水槽液位闭环控制系统课程设计报告
液位控制系统——过程控制课程设计
参考文献
[1]林锦国.过程控制.第3版.南京.东南大学出版社.2011
[2]范永久.化工测量及仪表.北京.化工工业出版社.2002
2个中间结果参数：PVn-1为上一次的归一化测量值；Mx是计算中的中间参量，是积分之和。可见，9个参数中有：1个输出变量，1个输入变量，5个常数，2个中间变量。设定值SPn、采样时间Ts和3个PID参数共５个常数应事先确定，并在程序初始化时、或在每次执行PID模块指令前，存放到数值存储区，以供调用。
[7]潘新民.微型计算机控制技术.第2版.北京.电子工业出版社.2011
[8]廖常初.PLC编程及应用.北京.机械工业出版社.2002
MOVR0.0,VD124//关闭微分作用
MOVB 100, SMB34 //100ms放入特殊内存字节SMB34，用于控制中断0的时间间隔
ATCH INT_0, 10//调用中断程序
ENI//全局性启用中断
INT0
LD SM0.0//RUN模式下，SM0.0=1
ITDAIW0, AC0//模拟量输入映像寄存器AIW0的数转双精度数存入AC0寄存器
可得到：Mn = Kc*(SPn－PVn)+Kc*(Ts/Ti)* (SPk－PVk)
+Kc*(Td/Ts)*[(SPn—PVn)－(SPn－PVn-1)]
=Kc*(SPn－PVn)+Kc*(Ts/Ti)*(SPn－PVn)
+Kc*(Td/Ts)*[PVn-1—PVn]+Mx
课程设计报告-液位控制系统设计
目录一、《控制系统分析与综合》任务书31.1、工程训练任务31.2、工程训练目的31.3、工程训练内容31.4、工程训练报告要求41.5、工程训练进度安排41.6、工程训练考核办法5二、总体设计方案52.1、控制系统目标52.2、控制系统要求5三、硬件设计63.1、PLC系统设计的基本原则63.2、PLC控制系统设计的基本内容和步骤73.2.1、设计的基本内容73.2.2、设计的基本步骤73.3、PLC的选型73.3.1、PLC机型选择83.3.2、PLC容量的选择8四、软件设计94.1、PLC相关设定94.1.1、PLC的元件分配94.1.2、PLC程序顺序功能图104.1.3、PLC程序104.1.4、PID控制器参数整定13五、组态监控软件的设计145.1、建立新工程145.2、建立通讯口155.3、新建变量165.4、新建监控画面17六、运行调试步骤与结果196.1、调试步骤196.2、运行结果20七、收获与小结22八、参考文献23一、《控制系统分析与综合》任务书题目：液位控制系统设计1.1、工程训练任务本实训综合运用自动化原理、PLC技术以及组态软件等相关课程，通过本实训的锻炼，使学生掌握自动化系统的基础理论、技术与方法，巩固和加深对理论知识的理解。
本课题针对液位控制系统作初步设计和基本研究，该系统能对水箱液位信号进行采集，以PLC为下位机，以工控组态软件组态王设计上位机监控画面，运用PID控制算法对水箱液位进行控制。
1.2、工程训练目的通过本次工程训练使学生掌握运用组态王软件及PLC构建工业控制系统的能力，增强学生对PLC控制系统以及组态王软件的应用能力，培养学生解决实际问题的能力，为今后从事工程技术工作、科学研究打下坚实的基础。
1.3、工程训练内容1)确定PLC的I/O分配表；2)根据PID控制算法理论，运用PLC程序实现PID控制算法；3)编写整个液位控制系统实训项目的PLC控制程序；4)在组态王中定义输入输出设备；5)在组态王中定义变量；6)设计上位机监控画面；7)进行系统调试。
液位控制系统实验报告
液位控制系统实验报告液位控制系统实验报告引言液位控制系统是工业生产过程中非常重要的一部分。
它能够确保液体在容器内的合适水平，以保持生产的稳定性和安全性。
本实验旨在研究液位控制系统的原理和性能，并通过实际操作来验证其有效性。
一、实验目的本实验的主要目的是探究液位控制系统的工作原理，了解液位传感器的原理和使用方法，并通过实验验证控制系统对液位的准确控制能力。
二、实验材料与方法1. 实验材料：- 液位传感器- 控制器- 液位计- 液体容器- 液体样品2. 实验方法：- 将液体样品倒入容器中，并确保液位计准确测量液位。
- 将液位传感器安装在容器内，确保其与液体接触并能准确测量液位。
- 将传感器与控制器连接，并设置控制器的参数。
- 启动控制器，观察液位控制系统的工作过程，并记录数据。
- 根据实验结果分析液位控制系统的性能。
三、实验结果与分析在实验过程中，我们成功地搭建了液位控制系统，并进行了一系列实验。
通过观察和记录数据，我们得出了以下结论：1. 液位传感器的准确性：实验结果表明，液位传感器能够准确地测量液体的高度，并将其转化为电信号输出。
传感器的准确性对于控制系统的稳定性和精度至关重要。
2. 控制器的响应速度：我们发现，控制器对液位变化的响应速度非常快。
一旦液位发生变化，控制器会立即调整输出信号，以保持液位在设定范围内。
这种快速的响应能力确保了液位的稳定性。
3. 控制系统的稳定性：在实验过程中，我们对液位进行了多次调节，并观察了系统的稳定性。
结果显示，控制系统能够在短时间内稳定液位，并且在设定范围内保持液位的波动较小。
这证明了液位控制系统的稳定性和可靠性。
四、实验总结通过本次实验，我们深入了解了液位控制系统的工作原理和性能。
我们发现，液位传感器的准确性和控制器的响应速度对于控制系统的稳定性和精度至关重要。
此外，我们还验证了液位控制系统的稳定性和可靠性。
然而，本实验仅仅是对液位控制系统的初步研究，还有许多方面可以进一步探索。
水槽流动液位压力控制系统
实验水槽流动液位压力控制系统一、实验目的1、了解简单控制系统的设计任务及开发步骤；2、能根据具体对象及控制要求，独立设计控制方案，正确选用过程仪表；3、熟悉被控过程特性对控制质量的影响，掌握被控参数、控制参数的设计原则；4、了解调节规律对控制质量的影响，熟悉调节规律；5、了解实验中水位控制及电磁阀、压力传感器等器件的基本原理；6、实现对流动水位液位的控制，使其水槽中的水位维持稳定；二、实验器材压力调节器、压力变送器、电动调节阀、水槽三、实验内容在工业生产中，液位过程控制的应用十分普遍，如进料槽、成品罐、中间缓冲容器、水箱等的液位均有可能需要控制。
为了保证生产的正常进行，对于图1-1所示的液体水槽，生产工艺要求水槽内的液位常常需要维持在某个设定值上，或只允许在某个小范围内变化。
并在某些情况下确保生产过程的安全，还要保证液体不产生溢出。
图1-1 液体水槽(a)、被控参数的选择：根据工艺要求，可选择水槽的液位为直接被控参数，但在该实验提供的实验器材中，并未提供直接测量液位的传感器，且根据P=ρgℎ的物理定理，故选用间接参数，即水槽底部水压作为被控参数，液位与水压一一对应。
因此，必须将水槽底部水压控制在一定数值上。
(b)、控制参数的选择：从液体水槽的原理和工作过程可知，影响水槽液位的两个参数为流入量和流出量，但它们对被控参数的影响都是一样的，所以这两个参数中的任何一个都可选为控制参数。
从保证液体不溢出的安全原则出发，选择液体流入量作为控制参数更为合理。
(c)、调节阀的选择：为保证不产生液体溢出，根据生产工艺安全原则及提供的实验器材，应使用电开型电动调节阀，并且由于水槽是单容特性，故选用对数流量特性的调节阀即可满足要求。
因用于实验的#6水槽流动液位压力控制系统的接线错误，导致该调节阀在调节器高输出时全关，在调节器低输出时全开。
相当于#6水槽流动液位压力控制系统的调节阀为反作用(-)的调节阀。
(d)、调节器的选择：若水槽只是为了起缓冲作用而需要控制液位时，则控制精度要求不高，可选用简单易行的P调节规律即可；若水槽作为计量槽使用时，则需要精确控制液位，即需要消除稳态误差，则可选用PI调节规律。
天津大学 控制系统设计与仿真 课程设计报告(二)
天津大学控制系统设计与仿真课程设计报告姓名：班级：自动化5班年级：2010级学号：30102032242013年9月设计一 被控对象的实验建模一、设计要求1.了解水槽控制系统的结构及组成；本次课程设计采用的水槽控制系统为单回路控制系统，被控对象为单容自衡过程，被控变量为水槽中的液位，控制变量为水槽入水口流量，变送器采用差压变送器测量液位高度，执行器采用电动调节阀，控制器采用Honeywell 数字调节器。
结构图如下图所示：电动阀控制器水槽差压变送器m(t)u(t)y(t)e(t)r(t)q(t)图1-1 单回路控制系统结构图2.掌握响应曲线法建立数学模型图1-2 响应曲线法建模采用响应曲线法对被控过程进行建模。
考虑过程控制系统的复杂性（惯性时间常数大、纯滞后大、非线性明显），在这里将被控对象、变送器和执行器作为广义对象进行整体建模，不再考虑每个部分单独存在时的数学模型。
实验中，待水槽中液位稳定后，使电动调节阀开度作阶跃变化，幅度为最大开度的10%，测定系统输出量随时间而变化的曲线，即得阶跃响应曲线。
为减少uty τ T 0D tA CB y(∞)y(0)干扰对建模过程的影响，需多次重复测试，并且要分别测得施加正、反方向的阶跃信号时系统阶跃响应曲线。
3.熟悉Honeywell 数字调节器的用法及调试Honeywell UDC3300数字调节器（以下简称调节器）功能十分强大，在这里仅介绍与本次课程设计相关部分的使用方法。
调节器有两种操作模式：手动（MAN ）、自动（A ）。
手动模式下可以直接控制调节阀的相对开度（0~100%），自动模式下可以设定PID 参数及给定值。
设置步骤如下：在显示模式下按SET UP 键，再按FUCTION LOOP 1/2键进入PID 参数设置，首先设置比例带PROP BD OR GAIN ，范围为0.1%~9999%，按上下键进行调节，设置好后再次按下FUCTION LOOP 1/2键设置微分时间常数RATE MIN ，范围为0.00~10.00min ，再次按下FUCTION LOOP 1/2键设置积分时间常数，范围为0.02~50.00min ，至些参数设置完毕，按下LOWER DISPLAY 键切换回显示模式。
水槽液位控制课程设计报告
电器控制课程设计报告设计课题：水槽液位控制
专业班级：电子信息工程系
学生姓名：
学号：
指导教师：
设计时间：2011年6月24日
水槽液位控制
一、设计任务与要求
任务：设计一个由水泵和电磁阀控制的水槽液位控制系统要求:1、具有两个水位检测传感器,检测水位。
2、通过水泵和电磁阀控制水位。
3、有必要的保护电路。
4、完成配线及调试工作
二、总原理图及控制过程
●原理图
●总原理图
接线图
控制过程
接通电源后， J1和J3闭合，J2和J4断开，使接触器通电并且KM触点
接通。
水泵开始自动蓄水，水槽内液位开始上升，由公共端开始上升到低水位，此时低水位与公共端成连通状态，水泵继续蓄水。
液面进一步上升，当液面上升到高水位时，水位检测传感器将检测到的信号转变成电信号，使J1和J3断开，J2和J4闭合，水泵停止蓄水，电磁阀打开，由于压力
作用，水从电磁阀流出，液位开始下降，下降到公共端，连同状态的高低
水位断开，J2和J4断开，J1和J3闭合，水泵又开始蓄水，循环往复，
进而控制水位在恒定的高度。
三、元器件清单
水泵、电磁阀、开关、接触器、水槽、接线端子、水位检测传感器、控制
板。
四、结论与心得
通过对
五、参考文献
电气信息工程系电器控制课程设计成绩评定表专业：电子信息工程系班级09级2班学号：姓名
时间：年月日。
贮槽液位控制系统设计报告过程控制.doc
贮槽液位控制系统设计报告过程控制目目录录第一章系统总体方案选择与说明1 第二章系统结构框图与工作原理.3 第三章各单元硬件设计说明及计算方法.5 第四章软件设计与说明.16 第五章调试结果与必要的调试说明22 第六章使用说明24 第七章总结25 第七章总结25 第八章参考文献27 附录程序清单28 第一章第一章系统总体方案选择与说明系统总体方案选择与说明贮槽设备是一水箱，生产工艺要求水箱液位应保持在20±0.5cm,设计控制系统满足该要求。
对系统要求进行分析，生产工艺简单并且要求不高，因此采用单回路控制系统进行设计。
所谓单回路控制系统，通常是指一个测量变送器、一个控制器、一个执行器和一个被控对象所构成的闭环系统，也称为简单控制系统。
单回路控制系统的结构比较简单，所需的自动化装置数量少，操作维护也比较方便，因此在化工自动化中使用很普遍，这类系统占控制回路的绝大多数。
单回路过程控制系统虽然简单，但它的分析、设计方法是其它各种复杂过程控制系统分析、设计的基础。
因此，学习和掌握单回路控制系统的工程设计方法是非常重要的。
单回路系统结构简单，投资少，易于调整和投运，又能满足不少工业生产过程的控制要求，因此应用十分广泛。
尤其适用于被控过程的纯滞后和惯性小、负荷和扰动变化比较平缓，或者对被控质量要求不高的场合。
简单、可靠、经济与保证效果是方案设计的基本准则。
单回路控制系统是复杂控制系统的基础，学会了单回路控制系统的工程分析、设计的处理方法，认识到系统中各个环节对控制质量的影响，并了解系统设计的一般原则以后，就可以联系实际，处理其他更复杂的系统设计问题。
从结构图我们可以看出单回路控制系统是最简单、最基本、最成熟的一种控制方式。
单回路控制系统根据被控量的类型可分为温度单回路控制系统、压力单回路控制系统、流量单回路控制系统等。
单回路控制系统方框图的一般形式如下SF SXSY SWCSW V 0 SW SWm SZ V WS 调节阀的传递函数0 W S 被控过程的传递函数 C WS 调节器的传递函数WmS测量变送器的传递图1-1 单回路控制系统方框图第二章第二章系统结构框图与工作原理系统结构框图与工作原理 2.1、系统结构框图图2－1 贮槽液位控制系统2.2、工作原理单回路控制系统又称简单控制系统，是指由一个被控对象、一个检测元件及变送器、一个调节器和一个执行器所构成的闭合系统。
过程控制课程设计报告贮槽液位控制系统设计
过程控制课程设计设计题目：贮槽液位控制系统设计学院：电气工程学院专业：自动化班级：091班2012年6月4日小组成员：序号学号姓名设计分工160902100138姚航程总方案的确定及原理、控制参数的整定、simulink仿真17090210014韦寿德测量变送器的选型、控制参数的整定、查阅资料180********1张印测量变送器的选型、控制参数的整定190902100142邓世杰调节阀的选型、水箱的建模200902100147杨奉志总方案的确定及原理、控制参数的整定、simulink仿真210902100148钟昌帅simulink仿真、调节阀的选型220902100149李晓明控制器的选型、控制参数的整定、设计总结、整理报告230902100202张凯强simulink仿真、水箱的建模、查阅资料240902100203农志兴调节阀的选型、水箱的建模250902100204袁剑波控制器的选型、查阅资料260902100206李季调节阀的选型、控制器的选型270902100208黄灵浩测量变送器的选型、水箱的建模、查阅资料280902100209谭雷调节阀的选型、水箱的建模290902100213吴高阳控制参数的整定、水箱的建模、查阅资料300902100216潘敏调节阀的选型、测量变送器的选型目录一、设计目的··4二、设计任务及要求··4三、工艺过程及要求··5四、系统总体方案的选择及说明··6五、系统结构框图与工作原理··71.系统结构框图··72.工作原理··83.水箱建模··8六、各单元软硬件··101.控制对象··102.控制器··103.调节阀··114.差压变送器··12七、参数的整定及仿真结果··131.经验法（现场实验整定法）·132.常见被控量的PID参数选择范围··133.控制器各校正环节的作用··134.仿真结果··14八、分析总结··16设备清单··17参考文献··18一、设计目的过程控制课程设计是一项重要的实践性教学环节。
水槽水位单片机控制系统设计
目录1 概论 (1)2 总体方案论证 (1)2.1水位检测设计方案 (3)2.2控制部分 (4)2.3报警电路 (5)2.4系统核心部分 (6)2.5系统整体电路图 (6)3 系统软件设计 (8)3.1系统软件流程图 (8)3.2系统软件设计原理 (9)4 小结 (10)参考文献 (11)水槽水位单片机控制系统设计1 概论在传统的水位控制系统中，存在着自动化程度低、调节精度差的缺点，已经不符合当今高效、低耗、低劳动强度的要求，同时会产生大量的污染。
对于小型测控系统或者某些专用的智能化仪器仪表，一般可采用以单片机为核心、配以接口电路和外围设备，再编制应用程序的模式来实现。
单片机作为自动控制中的一个核心器件在小型自动控制系统及信号采集方面已经被广泛应用，技术也相对较成熟，它不仅有体积小、安装方便、功能较齐全等优点，而且有很高的性价比，应用前景广。
下面以一个水槽水位控制系统为例，采用以单片机为控制中心的技术，不仅能够使控制系统具有精度高、功能强、经济型号的特点，还节约能源，利于环保。
2 总体方案论证控制系统组成部分单回路液位控制系统组成框图如图1所示：图1（1）被控对象。
被控对象为锅炉。
（2）液位测量。
液位测量由液位传感器和变送器组成。
其中，液位传感器为电容式液位计当液位上升或下降时，处于液体中的两相电极产生的电容量被电子线路测得，并转换成电压信号输出至单片机。
（3）执行器。
电动比例调节阀。
接收控制器的控制信号，输出为阀门的开度。
（4）控制器。
单片机，输入位偏差，输出为控制量。
（5） A/D转换器、D/A转换器。
A/D转换器将测量的模拟量转换为数字量送给计算机处理，而D/A转换器将数字量转换为模拟量控制给电动机调节阀。
（6）功率放大器匹配计算机的输出与电动机比例阀的输入功率。
（7）给定值。
即输入量，对应于被控量的稳态值。
（8）偏差。
被控量与给定值之间的差值。
（9）干扰量。
所有引起被控量波动的量。
2.1 水位检测设计方案水位检测及控制采用如下图2所示电路，虚线表示水位变化。
自控课程设计-液位控制系统
自控课程设计-液位控制系统1. 介绍液位控制系统是一种自动化控制系统，用于监测和控制液体的容器中的液位高度。
该系统包括液位传感器、控制器和执行器等基本部件，可以应用于诸多场合，如水处理、油田、化工等。
本文设计一套液位控制系统，并简述其原理、流程和实现方法。
2. 原理液位控制系统根据水位传感器的反馈信号，调整容器里的水泵或阀门的开关状态，以实现液位的控制。
通常，控制系统需要有两个目标水位，高水位和低水位，当水位超过高水位时，系统会自动关闭出水口；当水位小于低水位时，系统会自动开启水泵或阀门，将水源输送到容器中。
3. 流程液位控制系统主要有以下流程：（1）线性传感器检测液位传感器的信号，并将其转换成电信号。
（2）控制器通过比较检测到的电信号与预设的目标水位的大小，计算出控制执行器的操作信号。
（3）执行器接收来自控制器的操作信号，并将其转换为实际的控制信号，例如启动电机或控制阀门的打开和关闭。
（4）线性传感器检测水位的变化，并将其反馈给控制器以更新系统状态。
4. 实现方法液位控制系统的具体实现方法包括以下步骤：（1）搭建实验平台为了验证液位控制系统的可行性，需要先搭建一套实验平台。
实验平台包括一个容器（例如水箱）、一个水泵和一个阀门。
（2）安装液位传感器将液位传感器安装在容器中，连接线性传感器与控制器。
（3）预设目标水位根据实验平台的需求，设定高水位和低水位的位置。
（4）编写程序利用 Arduino IDE 编写程序，实现液位传感器与控制器的数据通信，以及控制执行器输出操作信号的任务，来完成对液位控制的控制。
（5）测试和调试经过程序的上传和调试，对实验平台进行测试，验证液位控制系统的可行性和优劣。
5. 结论液位控制系统是一种自动化控制系统，可以在水处理、化工等多种领域中得到广泛应用。
本文介绍了液位控制系统的原理、流程和实现方法，并且在实验平台上进行了验证和测试。
该系统具有简单、实用和可靠的特点，是实现液位自动控制的有力手段。
水槽液位控制系统
一、设计任务设计一个水槽液位控制器，自动控制水槽液位在高水位和低水位之间循环流动。
基本功能如下：1.如果水位低于低水位（点）则水泵抽水，使水槽的水位上升。
2.如果水位高于低水位而低于高水位时，水泵继续抽水，使水槽水位继续上升。
3.当水位达到（或超过）高水位时，水泵停止抽水，同时触发电磁阀打开放水，使水位下降。
4.当水位下降到低水位时，电磁阀关闭，同时水泵又开始抽水，使水槽的水液位上升。
完成一个周期的循环。
二、设计目的1.了解接触器、电磁阀、水泵等器件的基本原理2.了解实验中水位控制的原理3.能够独立进行电气实验的接线和调试，并对实验结果进行分析4.能够独立制作实验小板，利用实验台上的资源自行设计实验三、设计方案选择1.集成电路设计方案根据任务设计的要求我们得到水位控制的时序图如图1.1所示：图1.1水位控制的时序图(1)基本原理在图1.1.1中系统主要由水槽、电压比较器、隔离保护和驱动电路、直流继电器控制电路、水泵、电磁阀组成。
其中，电压比较器是该系统核心部分，高低水位的电压通过与基准电压比较输出逻辑信号，控制直流继电器的工作，实现水泵的通断，以实现水槽中的水位进行上下移动。
当水位低于低水位LL时，高、低水位的两个电压比较器同时输出控制直流继电器J1、J2都工作，控制交流接触器KM工作并自锁，让水泵抽水和关闭电磁阀，使水槽液位上升。
当水位上升到达低水位时，低水位的电压比较器输出状态反转，控制KM电路的直流继电器的触点J1断开，但由于交流接触器KM电路有自锁，所以水泵还继续抽水，让水液位继续上升。
当水位继续上升到达高水位LH时，高水位的电压比较器输出状态反转，对应于直流继电器J2的触点断开，使交流接触器停止工作，则水泵停止抽水；同时打开电磁阀放水，使水位下降。
只要水位一直低于高水位，则高水位比较器输出状态又发生反转（即J2工作）。
但此时低水位控制的直流继电器J1还处于断开状态，所以水位还是继续下降。
液位控制系统课程设计报告
[键入公司名称]集散控制系统课程设计报告——基于组态王的液位控制系统设计二〇一〇年十二月液位控制系统设计说明书一、设计任务：液位监控：完成一个液位监控系统设计，（对象自己定）要求有流程图画面，报警画面，历史曲线，实时曲线，报表画面。
各画面间能实现灵活切换，所以画面都能实现动画效果或数据或曲线显示。
二、实验目的：1．熟悉组态王软件，达到熟练使用组态软件的常用工具。
2．学会完成组态工程的设计步骤。
3．锻炼动手能力和分析问题解决问题的能力。
三、实验步骤：1、系统设计：A．启动浏览器。
B．设备定义：把地理上分散的物理硬件在软件上变成集中的逻辑硬件。
C.变量定义：完成所有想到的变量定义，对于没有想到的后面设计过程遇到再定义。
D．画面绘制：完成各种需要画面的绘制。
E．动画连接及按键的程序编写。
1水泵的动画连接及其程序编写2启动动画连接3液位灌定义4关闭按键的定义5历史曲线的按键定义F．配置系统程序编写if(\\本站点\运行状态==1){if(\\本站点\液位<=50&&\\本站点\运行状态==1){\\本站点\水泵=10;}if(\\本站点\液位>=950){\\本站点\水流=1;\\本站点\水泵=0;}}else{\\本站点\水泵=0;}if(\\本站点\水泵==1){\\本站点\液位=\\本站点\液位+20;}if(\\本站点\液位>0){\\本站点\液位=\\本站点\液位-10;}if(\\本站点\$时==0&&\\本站点\$分==0&&\\本站点\$秒==0) {\\本站点\水位=\\本站点\液位;}if(\\本站点\$时==1&&\\本站点\$分==0&&\\本站点\$秒==0) {\\本站点\水位1=\\本站点\液位;if(\\本站点\$时==2&&\\本站点\$分==0&&\\本站点\$秒==0) {\\本站点\水位2=\\本站点\液位;}if(\\本站点\$时==3&&\\本站点\$分==0&&\\本站点\$秒==0) {\\本站点\水位3=\\本站点\液位;}if(\\本站点\$时==4&&\\本站点\$分==0&&\\本站点\$秒==0) {\\本站点\水位4=\\本站点\液位;}if(\\本站点\$时==5&&\\本站点\$分==0&&\\本站点\$秒==0) {}if(\\本站点\$时==6&&\\本站点\$分==0&&\\本站点\$秒==0) {\\本站点\水位6=\\本站点\液位;}if(\\本站点\$时==7&&\\本站点\$分==0&&\\本站点\$秒==0) {\\本站点\水位7=\\本站点\液位;}if(\\本站点\$时==8&&\\本站点\$分==0&&\\本站点\$秒==0) {\\本站点\水位8=\\本站点\液位;}if(\\本站点\$时==9&&\\本站点\$分==0&&\\本站点\$秒==0) {\\本站点\水位9=\\本站点\液位;}if(\\本站点\$时==10&&\\本站点\$分==0&&\\本站点\$秒==0) {\\本站点\水位10=\\本站点\液位;}if(\\本站点\$时==11&&\\本站点\$分==0&&\\本站点\$秒==0) {\\本站点\水位11=\\本站点\液位;}if(\\本站点\$时==12&&\\本站点\$分==0&&\\本站点\$秒==0) {\\本站点\水位12=\\本站点\液位;}if(\\本站点\$时==13&&\\本站点\$分==0&&\\本站点\$秒==0) {\\本站点\水位13=\\本站点\液位;}if(\\本站点\$时==14&&\\本站点\$分==0&&\\本站点\$秒==0) {\\本站点\水位14=\\本站点\液位;}if(\\本站点\$时==15&&\\本站点\$分==0&&\\本站点\$秒==0) {\\本站点\水位15=\\本站点\液位;}if(\\本站点\$时==16&&\\本站点\$分==0&&\\本站点\$秒==0) {}if(\\本站点\$时==17&&\\本站点\$分==0&&\\本站点\$秒==0) {\\本站点\水位17=\\本站点\液位;}if(\\本站点\$时==18&&\\本站点\$分==0&&\\本站点\$秒==0) {\\本站点\水位18=\\本站点\液位;}if(\\本站点\$时==19&&\\本站点\$分==0&&\\本站点\$秒==0) {\\本站点\水位19=\\本站点\液位;}if(\\本站点\$时==20&&\\本站点\$分==0&&\\本站点\$秒==0) {\\本站点\水位20=\\本站点\液位;}if(\\本站点\$时==21&&\\本站点\$分==0&&\\本站点\$秒==0) {\\本站点\水位21=\\本站点\液位;}if(\\本站点\$时==22&&\\本站点\$分==0&&\\本站点\$秒==0) {\\本站点\水位22=\\本站点\液位;}if(\\本站点\$时==23&&\\本站点\$分==0&&\\本站点\$秒==0) {\\本站点\水位23=\\本站点\液位;}if(\\本站点\$时==0&&\\本站点\$分==0&&\\本站点\$秒==2) {}}四．系统运行画面五．实验总结：通过这次试验我们基本学会了组态王软件的操作，初步掌握其应用，在试验中我们出现过很多错误，但通过不懈的努力我们终于将其克服，在不断摸索，反复排查的过程中，我们的耐性得到了极大的锻炼，这对我们以后的工作学习都会有很大的帮助。
过程控制实验报告3(液位单闭环实验)
班级：082班座号：姓名成绩：
课程名称：过程控制工程实验项目：液位单闭环实验
一、实验目的：
通过实验掌握单回路控制系统的构成。
学生可自行设计，构成单回路单容液位，并采用临界比例度法、阶跃反应曲线法和整定单回路控制系统的PID参数，熟悉PID参数对控制系统质量指标的影响，用计算机进行PID参数的调整和自动控制的投运。
二、实验设备：
水泵、变频器、压力变送器、主回路调节阀、上水箱、上水箱液位变送器、牛顿模块（输入、输出）。
表4-13 阶跃反应曲线整定参数表
4、将计算所得的PID参数值置于计算机中。
5、使水泵Ⅰ在恒压供水状态下工作。
观察计算机上液位曲线的变化。
6、待系统稳定后，给定加个阶跃信号，观察其液位变化曲线。
7、再等系统稳定后，给系统加个干扰信号，观察液位变化曲线。
8、曲线的分析处理，对实验的记录曲线分别进行分析和处理，处理结果于表格4.12中。
五、试验报告：
根据试验结果编写实验报告，并根据K、T、τ平均值写出广义的传递函数。
液位单闭环控制实验报告 -回复
液位单闭环控制实验报告-回复
液位单闭环控制是一种常见的控制方式，本实验旨在通过液位传感器和PLC控制器实现液位的单闭环控制。
实验器材：
1. PLC控制器
2. 液位传感器
3. 水箱
4. 伺服电机
实验步骤：
1. 将液位传感器连接到PLC控制器
2. 将PLC控制器连接到伺服电机
3. 将水箱放置在合适位置并连接水管
4. 在PLC控制器中设定液位控制程序，通过读取液位传感器的信号控制伺服电机的转动，使水箱中的液位保持在设定值范围内。
5. 调节设定值和控制参数，观察液位变化情况。
实验结果：
实验中通过调节设定值和控制参数，成功实现了液位单闭环控制。
当液位传感器检测到液位高出设定值时，控制器会启动伺服电机，将水箱内的水流出，直到液位降至设定值。
当液位低于设定值时，控制器会停止伺服电机的运转，使水箱内
的水停止流动。
通过实验观测得出，液位控制精度高，控制稳定性好。
实验结论：
液位单闭环控制是一种有效的液位控制方法，能够实现液位稳定控制。
在实际应用中，可以根据实际需求采用不同的控制参数和设定值，来满足不同的需求。
水槽液位控制系统
大庆师范学院课程设计课程过程控制系统题目水槽液位控制系统院系物理与电气信息工程学院专业班级自动化二班学生姓名李全序陈福龙吕健朱志甜指导教师马骏驰2011年5月5日水槽液位控制系统李全序，陈福龙，吕健，朱志甜摘要：本文主要设计了一种液位控制器，它以8051作为控制器，通过8051单片机和模数转换器等硬件系统和软件设计方法，实现具有液位检测报警和控制双重功能，并对液位值进行显示。
本系统是基于单片机的液位控制，在设计中主要有水位检测、按键控制、水位控制、显示部分、故障报警等几部分组成来实现液位控制。
主要用水位传感器检测水位，用六个控制按键来实现按健控制，用三位7段LED显示器来完成显示部分，用变频器来控制循环泵的转速，并且通过模数转换把这些信号送入单片机中。
把这些信号与单片机中内部设定的值相比，以判断单片机是否需要进行相应的操作，即是否需要开启补水泵或排水泵，来实现对液面的控制,从而实现单片机自动控制液面的目的。
本设计用单片机控制，易于实现液位的控制,而且有造价低、程序易于调试、一部分出现故障不会影响其他部分的工作、维修方便、等优点。
关键词： 8051单片机；模数转换；水位控制；自动控制0 引言液位控制系统是以液位为被控参数的控制系统，它在工业生产的各个领域都有广泛的应用。
在工业生产过程中，有很多地方需要对容器内的介质进行液位控制，使之高精度地保持在给定的数值，如在建材行业中，玻璃窑炉液位的稳定对窑炉的使用寿命和产品的质量起着至关重要的作用。
液位控制一般指对某一液位进行控制调节，使其达到所要求的控制精度。
液体的液位的自动控制,是近年来新开发的一项新技术,它是微型计算机软件、硬件、自动控制等几项技术紧密结合的产物,工程作业采用的是微机控制和原有的仪表控制。
目前我国在单片机测控装置研究、生产、应用中,取得了很大的成绩,总结了很多经验,但是各行业仍处于发展期,经调查,更多科研究所在这方面开展的工作更看重的是理论和算法,数年来这方面的研究的论文较多,着重生产实际的很少。
液位控制系统课程设计
液位控制系统课程设计目录第1章系统总体方案选择 (5)第2章系统结构框图与工作原理 (7)2.1 系统机构框图 (7)2.2 工作原理 (8)第3章各单元软硬件 (9)3.1 模拟控制对象系统 (9)3.2 控制台 (9)3.3 上位机及控制软件系统 (9)3.4 模拟量输入模块ICP-7017 (10)3.5 模拟量输出模块ICP-7024 (11)3.6 电动调节阀 (11)3.7 液位传感器 (12)第4章软件设计与说明 (13)4.1 用户窗口 (13)4.2 实时数据库 (16)第5章系统调试 (17)5.1 设备连接 (17)5.2 系统调试 (17)5.3 调试结果 (18)5.3 注意事项 (19)第6章总结 (20)附录程序清单 (21)第1章系统总体方案选择随着工业生产的迅速发展，工艺条件越来越复杂。
对过程控制的要求越来越高。
过程控制系统的设计是以被控过程的特性为依据的。
由于工业过程的复杂、多变，因此其特性多半属多变量、分布参数、大惯性、大滞后和非线性等等。
为了满足上述特点与工艺要求，过程控制中的控制方法是十分丰富的。
通常有单变量控制系统，也有多变量控制系统，有复杂控制系统，也有满足特定要求控制系统。
在工业生产过程中，液体贮槽设备如进料罐、成品罐、中间缓冲容器、水箱等应用十分普遍，为保证生产正常进行，物料进出需均衡，以保证过程的物料平衡，因此工艺要求贮槽内的液位需维持在某个给定值上下，或在某一小范围内变化，并保证物料不产生溢出，要求设计一个液位控制系统。
对分析设计的要求，生产工艺比较简单要求并不高，所以采用管道流量控制系统进行设计。
管道流量控制系统又称简单控制系统，是指由一个被控系统、一个检测元件及变送器、一个调节器和一个执行器所构成的闭合系统。
管道流量控制系统是最简单、最基本、最成熟的一种控制方式。
管道流量控制系统根据被控量的系统、液位管道流量控制系统等。
管道流量控制系统的结构比较简单，所需的自动化装置数量少，操作维护也比较方便，因此在化工自动化中使用很普遍，这类系统占控制回路的绝大多数。
【精品】液位闭环反馈控制系统设计
过程控制系统课程设计（论文)题目：液位闭环反馈控制系统设计院（系）：电气工程学院专业班级：自动化093学号:学生姓名:指导教师：(签字）起止时间：12.6.25--12.7。
6课程设计(论文）任务及评语院（系）:电气工程学院教研室:自动化摘要锅炉汽包水位高度，是确保安全生产和提供优质蒸汽的重要参数，对现代工业生产来说尤其是这样。
因为现代锅炉的特点之一就是蒸发量显著提高,汽包容积相对变小，水位变化速度很快，稍不注意就容易造成汽包满水或者烧成干锅.在现代锅炉操作中，即使是缺水事故，也是非常危险的,这是因为水位过低，严重时会使个别上水管形成自由水面,产生流动停滞。
无论满水或缺水都会造成事故,因此，必须严格控制水位在规定范围之内.汽包水位的控制中，主要的目的是以汽包水位为被控变量,以调节给水流量为控制手段。
同时，由于汽包水位不仅受锅炉侧的影响，也受到汽轮机侧的影响，当锅炉负荷变化或汽轮机用汽量变化时，给水控制都应能限制汽包水位只在给定的范围内变化。
对汽包水位控制大多采用常规PID控制方式,常用的汽包水位控制方式有单冲量、双冲量及三冲量控制。
单冲量单纯采用流量控制的负反馈回路对于汽包液位波动较大的情况液位会产生很大的波动不符合控制参数要求；双冲量采用前馈反馈的控制模式，在对给水系统中的水压等干扰因素造成的波动不能及时抑制。
三冲量控制系统能及时克服负荷（蒸汽量）和给水流量的干扰作用，调节精度较高,适用于汽包容积较小、负荷和给水干扰较大的场合。
本文将引入锅炉汽包水位双冲量控制。
关键词：汽包水位；三冲量；PID控制目录第1章绪论 (4)第2章课程设计的方案及论证 ......................................................... 错误!未指定书签。
2。
1提出方案.......................................................................................... 错误!未指定书签。
最新《工控软件课程设计_水槽水位控制系统(SP=4.0m)》
《工控软件课程设计_水槽水位控制系统(S P=4.0m)》精品好文档，推荐学习交流水槽水位控制系统（SP=4.0m）学生学号： 1学生姓名：专业班级：自动化091分院：现代科技学院指导教师：起止日期： 2011.12.26- 2012.1.03中国计量学院China Jiliang University目录课程设计任务第1章课程设计的目的------------------------------------------------------------------------------------------1第2章目前水槽水位控制现状---------------------------------------------------------------------------------1第3章工艺过程----------------------------------------------------------------------------------------------------23.1.保持水槽水位正常-------------------------------------------------------2 3.2.保持给水量稳定---------------------------------------------------------2第4章控制方案的确定-------------------------------------------------------------------------------------------34.1.设计目的与要求---------------------------------------------------------34.2.控制系统方法的确定-----------------------------------------------------3 第5章设备选型和仪表规格表----------------------------------------------------------------------------------4第6章监控软件组态-----------------------------------------------------------------------------------------------56.1.三维力控组态------------------------------------------------------------56.2.系统组态----------------------------------------------------------------6第7章软件功能介绍-----------------------------------------------------------------------------------------------77.1.软件主界面--------------------------------------------------------------77.2.实时趋势----------------------------------------------------------------87.3.历史趋势----------------------------------------------------------------87.4.历史报表----------------------------------------------------------------97.5.万能报表----------------------------------------------------------------97.6.总貌报表----------------------------------------------------------------107.7.报警界面----------------------------------------------------------------107.8.PID控制界面-------------------------------------------------------------117.9.策略控制生成器----------------------------------------------------------11第8章设计体会------------------------------------------------------------------------------------------------------12参考文献-------------------------------------------------------------------------13课程设计任务书一、设计题目：水槽水位控制系统（SP=4.0m）二、设计目的：1.掌握力控组态软件的应用以及控制策略器的应用。
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摘要本文根据液位系统过程机理，建立了单容水箱的数学模型。
在设计中用到的PID算法提到得较多，PLC方面的知识较少。
并根据算法的比较选择了增量式PID算法。
建立了PID 液位控制模拟界面和算法程序，进行了系统仿真，并通过整定PID参数，同时得出了整定后的仿真曲线和实际曲线。
主要内容包括：PLC的产生和定义、过程控制的发展、水箱的特性确定与实验曲线分析，FX2系列可编程控制器的硬件掌握，PID参数的整定及各个参数的控制性能的比较，应用PID控制算法所得到的实验曲线分析，整个系统各个部分的介绍和讲解PLC的过程控制指令PID指令来控制水箱水位。
PLC在工业自动化中应用的十分广泛。
PID控制经过很长时间的发展，已经成为工业中重要的控制手段。
本设计就是基于PLC的PID算法对液位进行控制。
PLC经传感电路进行液位高度的采集，然后经过自动调节方式来确定完PID参数后，通过控制直流泵的工作时间来实现液位的控制。
PID处理一般是运行专用的PID子程序。
过程控制在冶金、化工、热处理、锅炉控制等场合有非常广泛的应用。
本次设计主要内容是利用提供的被控对象单容水槽和相关仪器仪表，设计液位控制系统，利用组态王软件编写控制算法实现控制系统的上位机监控。
关键词：组态王，液位控制，PID算法，过程控制一、设计任务 (3)二、实验目的 (3)三、实验方案 (4)四、实验过程 (5)实验总结 (17)参考文献 (18)附录 (19)一、设计任务：（1）液位监控：完成一个液位监控系统，要有流程图画面，报警画面，历史曲线、实时曲线、报表等个画面键可以灵活切换。
（2）通过组态软件，结合实验已有设备，按照定值系统的控制要求，根据较快较稳的性能要求，采用但闭环控制结构和PID控制规律，设计一个具有美观组态画面和较完善组态控制程序的液位单回路过程控制系统。
设计要求(1)根据液位单回路过程控制系统的具体对象和控制要求，独立设计控制方案，正确选用过程仪表。
(2)运用组态软件，正确设计液位但回路过程控制系统的组态图、组态画面和组态控制程序。
二、实验目的：（1）能根据具体对象及控制要求，独立设计控制方案，正确选用过程仪表。
（2）能够根据过程控制系统A/D、D/A和开关I/O的需要，正确选用模块。
（3）能根据与计算机串行通讯的需要，正确选用RS485/RS232转换与通讯模块。
（4）能运用组态软件，正确设计过程控制系统的组态图、组态画面和组态控制程序。
（5）控制要求超调量小于等于4%，峰值时间不超过30s。
调节时间越短越好。
三、实验方案：整个过程控制系统由控制器、调节器、测量变送、被控对象组成。
在本次控制系统中控制器为计算机，采用算法为PID控制规律,调节器为电磁阀，测量变送为HB、FT两个组成，被控对象为流量PV。
结构组成如下图2.2所示。
当系统启动后，水泵开始抽水，通过管道将水送到上水箱，由HB返回信号，是否还需要抽水到水箱。
若还需要（即水位过低），则通过电磁阀控制流量的大小，加大流量，从而使下水箱水位达到合适位置；若不需要（即水位过高或刚好合适），则通过电磁阀使流量保持或减小。
其整个流程图如图2.1所示。
图2.1 液位单回路控制系统图过程控制系统由四大部分组成，分别为控制器、调节器、被控对象、测量变送。
本次设计为流量回路控制，即为闭环控制系统，如下图2.2.计算机控制器电动调节阀管道流量检测传感器_PVSPPV1图2.2 液位单回路控制系统框图四、实验过程：• 在组态王中，我们所建立的每一个组态称为一个工程。
每个工程反映到操作系统中是一个包括多个文件的文件夹。
工程的建立则通过工程管理器。
• 点击“开始”---〉“程序”---〉“组态王6.5*”---〉“组态王6.5*” （或直接双击桌面上组态王的快捷方式），启动后的工程管理窗口• 搜索：单击此快捷键，在弹出的“浏览文件夹”对话框中选择某一驱动器或某一文件夹，系统将搜索指定目录下的组态王工程，并将搜索完毕的工程显示在工程列表区中。
•删除：在工程列表区中选择任一工程后，单击此快捷键删除选中的工程。
•属性：在工程列表区中选择任一工程后，单击此快捷键弹出工程属性对话框，可在工程属性窗口中查看并修改工程属性。
备份工程备份是在需要保留工程文件的时候，把组态王工程压缩成组态王自己的“.cmp”文件。
•第一步：创建新工程•第二步：定义硬件设备并添加工程变量。
添加工程中需要的硬件设备和工程中使用的变量.包括内存变量和I/O 变量•第三步：制作图形画面并定义动画连接•按照实际工程的要求绘制监控画面并使静态画面随着过程控制对象产生动态效果。
•第四步：编写命令语言。
通过脚本程序的编写以完成较复杂的操作上位控制。
•第五步：进行运行系统的配置。
对运行系统、报警、历史数据记录、网络、用户等进行设置，是系统完成用于现场前的必备工作。
•第六步：保存工程并运行完成以上步骤后，一个可以拿到现场运行的工程就制作完成了。
1水泵的动画连接及其程序编写2水管的动画连3启动按键的定义4停止按键的定义5历史曲线的按键定义6实时曲线的定义7报警按键定义命令语言• 组态王除了在定义动画连接时支持连接表达式，还允许用户编写命令语言来扩展应用程序的功能，极大地增强了应用程序的可用性。
• 命令语言的句法和Ｃ语言非常类似，可以说是Ｃ的一个简化子集，具有完备的词法语法查错功能和丰富的运算符、数学函数、字符串函数、控件函数、SQL 函数和系统函数。
命令语言分类• 应用程序命令语言：可以在程序启动时、关闭时或在程序运行期间周期执行。
如果希望周期执行，还需要指定时间间隔。
• 热键命令语言：被链接到设计者指定的热键上，软件运行期间，操作者随时按下热键都可以启动这段命令语言程序。
• 事件命令语言：规定在事件发生、存在、消失时分别执行的程序。
• 数据改变命令语言：只链接到变量或变量的域。
在变量或变量的域值变化到超出数据字典中所定义的变化灵敏度时，它们就被触发执行一次。
• 还有自定义函数命令语言，画面、按钮命令语言实现画面切换功能• 利用系统提供的“菜单”工具和ShowPicture() 函数能够实现在主画面中切换到其他任一画面的功能• ShowPicture("3实时曲线"); 趋势曲线• 趋势曲线用来反应变量随时间的变化情况.趋势曲线有两种：实时趋势曲线和历史趋势曲线。
应用程序if(\\本站点\开关转换==1){\\本站点\Ti=8;\\本站点\Kp=15;\\本站点\Td=10;if(\\本站点\电机==1 &&\\本站点\开关==0){\\本站点\ek0=\\本站点\Sp-\\本站点\水箱液位;\\本站点\微分液位差=\\本站点\ek0+\\本站点\ek2-2*\\本站点\ek1;\\本站点\Uk=(\\本站点\Ti*(\\本站点\ek0-\\本站点\ek1)+\\本站点\Kp*\\本站点\ek0+\\本站点\Td*\\本站点\微分液位差)/500;\\本站点\水箱液位=\\本站点\水箱液位+\\本站点\Uk;\\本站点\液位传递值=\\本站点\ek1;\\本站点\ek1=\\本站点\ek0;\\本站点\ek2=\\本站点\液位传递值;\\本站点\储水箱液位=300-\\本站点\水箱液位;}if(\\本站点\电机==1 &&\\本站点\开关==1){\\本站点\ek0=\\本站点\Sp-\\本站点\水箱液位;\\本站点\微分液位差=\\本站点\ek0+\\本站点\ek2-2*\\本站点\ek1;\\本站点\Uk=(\\本站点\Ti*(\\本站点\ek0-\\本站点\ek1)+\\本站点\Kp*\\本站点\ek0+\\本站点\Td*\\本站点\微分液位差)/500+\\本站点\水流;\\本站点\水箱液位=\\本站点\水箱液位+\\本站点\Uk-\\本站点\水流;\\本站点\液位传递值=\\本站点\ek1;\\本站点\ek1=\\本站点\ek0;\\本站点\ek2=\\本站点\液位传递值;\\本站点\水流=\\本站点\水箱液位/100;\\本站点\储水箱液位=300-\\本站点\水箱液位;}if(\\本站点\电机==0 &&\\本站点\开关==1){\\本站点\水流=\\本站点\水箱液位/100;\\本站点\水箱液位=\\本站点\水箱液位-\\本站点\水流;\\本站点\储水箱液位=300-\\本站点\水箱液位;if(\\本站点\水箱液位<1)\\本站点\水流=0;}}if(\\本站点\开关转换==0){if(\\本站点\电机==1 &&\\本站点\开关==0){\\本站点\ek0=\\本站点\Sp-\\本站点\水箱液位;\\本站点\微分液位差=\\本站点\ek0+\\本站点\ek2-2*\\本站点\ek1;\\本站点\Uk=(\\本站点\Ti*(\\本站点\ek0-\\本站点\ek1)+\\本站点\Kp*\\本站点\ek0+\\本站点\Td*\\本站点\微分液位差)/500;\\本站点\水箱液位=\\本站点\水箱液位+\\本站点\Uk;\\本站点\液位传递值=\\本站点\ek1;\\本站点\ek1=\\本站点\ek0;\\本站点\ek2=\\本站点\液位传递值;\\本站点\储水箱液位=300-\\本站点\水箱液位;}if(\\本站点\电机==1 &&\\本站点\开关==1){\\本站点\ek0=\\本站点\Sp-\\本站点\水箱液位;\\本站点\微分液位差=\\本站点\ek0+\\本站点\ek2-2*\\本站点\ek1;\\本站点\Uk=(\\本站点\Ti*(\\本站点\ek0-\\本站点\ek1)+\\本站点\Kp*\\本站点\ek0+\\本站点\Td*\\本站点\微分液位差)/500+\\本站点\水流;\\本站点\水箱液位=\\本站点\水箱液位+\\本站点\Uk-\\本站点\水流;\\本站点\液位传递值=\\本站点\ek1;\\本站点\ek1=\\本站点\ek0;\\本站点\ek2=\\本站点\液位传递值;\\本站点\水流=\\本站点\水箱液位/100;\\本站点\储水箱液位=300-\\本站点\水箱液位;}if(\\本站点\电机==0 &&\\本站点\开关==1){\\本站点\水流=\\本站点\水箱液位/100;\\本站点\水箱液位=\\本站点\水箱液位-\\本站点\水流;\\本站点\储水箱液位=300-\\本站点\水箱液位;if(\\本站点\水箱液位<1)\\本站点\水流=0;}}if(\\本站点\Uk<=1)\\本站点\uk=\\本站点\Uk*100;else\\本站点\uk=100;if(\\本站点\电机==0)\\本站点\Uk=0;if(\\本站点\水箱液位>\\本站点\Sp)\\本站点\水箱液位=\\本站点\水箱液位-\\本站点\水流;实验总结通过此次设计，我掌握了流量单回路控制系统的构成。