储罐保温计量监控系统设计----储罐液位控制
储水罐液位控制系统设计
储水罐液位控制系统设计
摘要
随着水资源日益紧张，存储水罐液位控制系统在现代社会中起着越来越重要的作用，可以帮助用户更加方便、安全地控制存储水罐液位数据，并且可以提升用户的效率。
本文针对传统的存储水罐液位控制系统，展示了一种基于数字式液位仪表的存储水罐液位控制系统的设计方案。
该方案中，液位仪表可以提供有效的液位数值，显示液位状态；控制器可以根据存储水罐的液位情况，控制水泵的运转；报警器可以检测存储水罐液位的异常情况，实时发出警报。
本文还提出了一个实际应用例子，并对该系统进行了实验验证。
关键词：存储水罐；液位控制；数字式液位仪表；控制器；报警器1简介
随着经济和技术的发展，水资源的利用变得越来越重要，水管网的控制也变得越来越重要。
存储水容器的控制是很重要的一环，可以实现自动控制和测量，发现异常情况及时发出警报。
存储水罐液位控制系统可以实现对存储水罐液位的连续检测和自动控制，从而提高工作效率，提供更佳的操作安全性。
传统的存储水罐液位控制系统主要包括液位传感器、传输装置和显示装置。
基于组态王的储油罐液位控制的监控软件系统设计
毕业设计（论文）任务书摘要：利用组态王开发的监控软件系统，是新型的工业自动控制系统，它以标准的工业计算机软、硬件平台构成的集成系统取代了传统的封闭式系统。
组态王监控软件系统在石油化工生产中起着非常重要的作用。
本文针对生产过程中的储油罐液位，设计开发了基于组态王的上位机监控软件系统。
该系统利用北京亚控公司生产的组态王软件实施上位机界面组态，对系统进行实时的操作和监控，在整个原油液位控制过程中不需要下位机。
储油罐液位监控软件系统实现上位机直接控制，使用组态王软件设计人机对话界面，完成上下限参数的在线设置，通过在组太王工程浏览器中的命令语言编辑对话框里输入控制程序，并且经过不断地调试运行，实现计算机在线自动监控。
在实际的原油生产中，该监控软件系统必须和外部硬件设备连接，通过RS232/485通讯电缆进行计算机与现场设备之间的数据交换，从而实现了对过程控制装置液位的实时数据采集和实时控制。
通过分析储油罐液位监控软件系统的设计要求，文章详细阐述了该系统的设计方法和制作流程，并进行了模拟仿真运行，最终达到了液位自动监控。
本次设计的重点是组态画面的建立以及命令语言程序的编写，只有准确地完成这两个方面，才能有效地实现液位的自动控制功能。
仿真测试结果表明：该系统满足了设计需求，能够按照给定值进行储油罐液位的实时自动监控，具有良好的稳定性。
关键词：监控；组态王；液位The design of Tank level control monitoring software system Abstract: The monitoring software system developed by the Kingview is a new type of industrial automatic control system, which is an integrated system having standard industrial computer software and hardware platform. It has replaced the traditional closed system. The monitoring software based on the Kingview plays a very important role in the petrochemical industry.In this paper, aiming at the tank level in the production process, the PC monitoring software system based on the kingview has been designed and developed. The system implement the PC interface configuration using the Kingview produced by Bejing Asia control company. It can complete the real-time operation and monitoring of the system. The oil level control in the whole process does not require the the next crew. The tank level monitoring software system achives the direct control of the host computer. It completes the on-line set of the upper and lower parameters using the interactive interface designed by the Kingview. By importing the control program in the command language editing dialog of the engineering browser of the Kingview, continuously commissioning and operationing, the system can come true the computer on-line automatic monitoring. In the actual production of the crude oil, the monitoring software system must be connected to the external hardware equipment. Exchanging the data between the computer and the field devices via RS232 / 485 communication cable, the system can achive the real-time data acquisition and control of the level of the process control devices.By analyzing the design requirements of the monitoring software system of the tank level, the article elaborated the system design methods and production processes. After the simulation of the system runned, it ultimately reached the liquid level automatic monitoring. The emphasis of the design is to buid the configurationscreen and write a command language program, only these two aspects were completed, the system couldeffectively achieve the automatic control function of the level.The simulation results show that: the system meets the design requirements. It is also able to complete real-time automatic monitoring of the tank level with the given values. The system has a good stability.Keywords: monitoring; Kingview; level目录1 绪论........................................................................1.1 课题研究的背景及意义..................................................1.2 国内外研究现状........................................................1.3 课题研究的目的........................................................1.4 课题研究的内容........................................................1.5 课题研究的准备工作....................................................2 液位监控系统的整体分析......................................................2.1 位式控制简介..........................................................2.1.1 位式控制的概念 ..................................................2.1.2 位式控制与PID控制的区别.........................................2.2 液位监控系统的结构分析................................................2.3 液位监控系统的控制方案................................................2.3.1 控制方案的选择 ..................................................2.3.2 控制方案的基本原理 ..............................................2.4 液位控制系统的程序设计................................................3 液位监控系统的硬件选型......................................................3.1 液位传感器............................................................3.2 数据采集卡............................................................3.3 监控主机..............................................................3.4 继电器................................................................3.5 电磁阀................................................................3.6 电源..................................................................3.7 放大电路..............................................................4 液位监控系统的软件设计......................................................4.1 组态软件的介绍........................................................4.1.1 组态软件的概念和产生的背景.......................................4.1.2 组态软件的特点和功能 ............................................4.1.3 组态软件现状和使用组态软件的步骤.................................组态软件的现状......................................................使用组态软件的一般步骤..............................................4.2KingviewV6.55概述.....................................................4.2.1 工程管理器 ......................................................4.2.2 工程浏览器 ......................................................4.2.3 画面运行系统 ....................................................4.3 组态王监控软件系统的设计..............................................4.3.1 系统设计任务与要求 ..............................................4.3.2 工程的建立 ......................................................4.2.1 定义外部设备和变量 ..............................................定义外部设备........................................................定义变量............................................................4.2.2 画面制作 ........................................................主画面的制作........................................................历史曲线画面的制作..................................................数据报表画面的制作..................................................4.2.3 动画连接 ........................................................主画面的连接........................................................历史曲线画面的连接..................................................数据报表画面的连接..................................................5 系统运行测试................................................................5.1 硬件连接和通讯........................................................5.2 上位机仿真运行........................................................5.2.1 主画面的运行 ....................................................自动上升过程........................................................自动下降过程........................................................手动操作过程........................................................5.2.2 历史曲线画面的运行 ..............................................5.2.3 数据报表画面的运行 ..............................................6 设计结果与分析..............................................................6.1 设计结果..............................................................6.2 设计分析..............................................................7 结论........................................................................ 参考文献....................................................................... 致谢..........................................................................1 绪论1.1 课题研究的背景及意义我国石油资源丰富，采油炼油企业众多，储油罐是储存油品的重要设备，储油罐液位的精确计量对生产厂库存管理及经济运行影响很大。
双储液罐水位监控系统设计讲解
双储液罐水位监控系统设计讲解首先，需要选择适合的液位传感器。
液位传感器是监测液位变化的关键部件，通常使用的传感器有浮子式液位传感器、压阻式液位传感器和超声波液位传感器等。
选择合适的传感器需要考虑液体的性质、温度和压力等因素。
其次，需要选择合适的信号传输方式。
对于双储液罐水位监控系统，可以选择有线传输方式或者无线传输方式。
有线传输方式可以提供更稳定和可靠的信号传输，但安装和布线比较复杂。
无线传输方式虽然省去了布线的麻烦，但信号的稳定性和可靠性较有线传输方式要差一些。
第三，需要选择合适的控制器和显示器。
控制器可以对信号进行处理，判断液位情况，并作出相应的控制动作。
显示器可以实时显示液位数据，并提供报警提示。
控制器和显示器的选择要根据具体的需求和系统的规模来确定。
第四，需要确定报警条件和处理方法。
当液位超过或者低于一定阈值时，系统应该能够发出警报，并采取相应的措施来避免意外情况的发生。
报警条件和处理方法根据不同的液体性质和储液罐的要求来确定。
在系统设计过程中，还需要考虑系统的稳定性和可靠性。
液位监控系统是为了确保储液罐的安全运行，因此系统必须具备稳定性和可靠性。
在选择传感器、控制器和显示器时，要选择具备高质量和可靠性的设备，并进行适当的维护和保养。
此外，还应该考虑系统的扩展性和可操作性。
随着储液罐规模的扩大，系统的监控范围也会扩展。
同时，系统操作应该简便易行，方便维护和管理。
综上所述，双储液罐水位监控系统设计时需要选择适合的传感器、信号传输方式、控制器和显示器，并确定合适的报警条件和处理方法。
同时，要考虑系统的稳定性、可靠性、扩展性和可操作性。
通过合理的设计和配置，可以保障储液罐的安全运行。
储水罐液位控制系统设计
4.5.3振荡电路14
4.5.4数码管显示电路14
4.6水泵选择及其电路的设计15
4.6.1水泵选择15
4.6.2电机驱动电路的设计15
5系统软件的设计16
5.1软件设计流程图16
5.2软件主函数17
5.3电路图和仿真图18
6结论20
参考文献21
附录22
附录122
附录223
计算机控制系统课程设计说明书
储水罐液位控制系统设计
学生姓名
学院名称
学号
班级
专业名称
指导教师
2014年
6月
3日
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。
2、设计人机接口实时显示。
1.4系统的总体研究方案
本设计是采用8051单片机为核心芯片，及其相关硬件来实现的水体液位控制系统，在用液位传感器测液位的同时，循环检测传感器输出状态，并用3位七段显示示液位高度，检测液位数据，实施报警安全提示，当水体液位低于用户设定的值时，系统自动打开泵上水，当水位到达设定值时，系统自动关闭水泵或打开排水泵。
储水罐液位计算机控制系统设计
计算机控制技术课程设计储水罐液位计算机控制系统设计学生姓名学号学院名称专业名称指导教师2011年6月7日目录1.储水罐液位系统设计原理 (1)1.1 本设计任务和主要内容 (1)1.1.1设计任务 (1)1.1.2主要内容 (1)2.系统模型建立 (2)2.1系统组成 (2)2.2系统工作原理 (2)2.3系统模型 (3)3.硬件选择 (6)3.1 液体压力传感器选择 (6)3.2水泵选择 (6)3.3微控制器的选择 (7)3.3.1 80C51电源 (7)3.3.2 80C51时钟 (7)3.3.3 80C51 控制线 (7)3.3.4 80C51 I/O接口 (8)3.4 A/D转换器选择 (8)4.硬件电路设计 (10)4.1 80C51单片机外围电路设计 (10)4.1.1 时钟电路 (10)4.1.2 复位电路 (10)4.2水泵驱动电路设计 (10)4.2.1 继电器电路 (11)4.2.2 双向晶闸管过零调功调速原理 (11)4.2.3过零检测电路 (12)4.2.4 双向晶闸管触发电路 (13)4.3数码管电路 (13)5.系统软件设计 (14)5.1 软件设计流程图 (14)5.2 软件主函数 (15)5.3 软件水泵控制程序 (15)6.结论 (18)参考文献 (19)附录 (20)附录1 (20)附录3 (27)附录4 (29)1.储水罐液位系统设计原理1.1 本设计任务和主要内容1.1.1设计任务本设计主要研究水箱水位自动控制系统。
此系统实现了水位报警，水位实时显示。
在2min内达到并稳定在1m水位高度，并且偏差在 10%。
1.1.2主要内容被控系统为一储水罐。
系统如图1-1所示，储水罐内为清水，下部设有出水管，流量记为Q2。
储水罐通过水泵将清水池内的清水补入罐内，流量记为Q1，清水池内的水位可视为固定值2米（即在储水罐补水过程中液位不变化）。
已知储水罐的截面积A=1平方米，高度H=2米，要求控制目标液位高度为1米。
储水罐液位计算机控制系统设计
储水罐液位计算机控制系统设计引言：储水罐液位计算机控制系统是一种用于监测和控制储水罐液位的自动化系统。
该系统能够实时监测储水罐的液位，并通过计算机进行数据处理和控制指令的发送，以实现储水罐液位的自动调节和控制。
本文将从硬件设计、软件设计和通信设计三个方面对储水罐液位计算机控制系统进行详细介绍。
一、硬件设计1.传感器：传感器用于实时监测储水罐的液位。
一般使用压力传感器或浮球传感器。
压力传感器通过测量物体所受压力的大小来判断液位高低，而浮球传感器则通过浮球的浮沉来反映液位的变化。
根据具体需要选择合适的传感器。
2.控制器：控制器是该系统的核心部分，负责处理传感器采集到的液位数据，并根据控制算法生成相应的控制指令。
控制器可以选择使用单片机、PLC或者工控机等设备。
3.执行器：执行器用于实现对储水罐液位的控制，包括开、关液位阀门等操作。
执行器通常选择使用电磁阀、电动阀等设备。
二、软件设计1.数据处理：控制器通过传感器获取到的液位数据进行预处理，例如滤波、校准等，以提高数据的准确性和稳定性。
通过合适的算法对数据进行处理，可以获得液位的实时信息。
2.控制算法：控制器根据液位的变化规律和外部控制要求，设计合适的控制算法，以生成相应的控制指令。
常用的控制算法有PID控制算法、模糊控制算法等。
根据具体需要选择合适的控制算法。
三、通信设计1.与计算机之间的通信：控制器通过串口、以太网等方式与计算机进行通信，将采集到的液位数据传输给计算机，并接收计算机的控制指令。
通信方式可以根据具体需求选择。
2.设备之间的通信：控制器与执行器之间通过数字信号进行通信，控制器接收到计算机的控制指令后，通过数字信号控制执行器的运行状态。
通信方式可以选择常见的485通信、CAN通信等。
结论：储水罐液位计算机控制系统设计涉及到硬件设计、软件设计和通信设计等多个方面。
通过合理的硬件选型、完善的软件设计和稳定的通信设计，可以实现对储水罐液位的自动化监测和控制。
基于组态王的储油罐液位控制的监控软件系统设计
基于组态王的储油罐液位控制的监控软件系统设计储油罐液位控制是油田生产过程中非常重要的一环，它直接关系到油田生产的安全和效率。
为了提高储油罐液位控制的精度和可靠性，需要设计一种基于组态王的监控软件系统。
首先，该监控软件系统需要实现对储油罐液位的实时监控功能。
通过传感器可以实时获取液位数据，并通过硬件接口与监控软件系统进行通信。
监控软件系统可以实时显示储油罐液位的数据，并根据预设的上下限值进行报警和控制。
其次，该监控软件系统需要具备数据采集和存储功能。
由于储油罐液位的数据量较大，需要通过数据采集技术将其实时采集并存储到数据库中。
监控软件系统可以提供数据查询和统计分析功能，以便管理人员对储油罐液位数据进行分析和决策。
第三，该监控软件系统需要实现液位控制功能。
通过软件界面，管理人员可以对液位控制参数进行设置，并且可以手动控制储油罐液位。
当监控软件系统检测到液位超出预设的上下限值时，可以通过逻辑控制器控制液位传感器，自动进行液位补充或排放操作。
第四，该监控软件系统需要具备远程监控和控制功能。
通过网络通信技术，监控软件系统可以实现对储油罐液位的远程监控和控制。
管理人员可以通过远程终端设备实时监测储油罐液位，并对液位进行远程控制操作。
第五，该监控软件系统需要具备报警功能。
当液位超出预设的上下限值时，监控软件系统可以通过声音、图像或短信等方式进行报警，以提醒管理人员及时采取措施。
最后，该监控软件系统需要具备良好的界面设计和用户友好性。
通过组态王的图形化界面设计功能，可以设计出直观、简洁、易于操作的监控软件界面，方便管理人员进行操作和管理。
总之，基于组态王的储油罐液位控制的监控软件系统设计可以实现液位实时监控、数据采集和存储、液位控制、远程监控和控制、报警功能等，提高储油罐液位控制的精度和可靠性，提高油田生产的安全和效率。
储水罐液位计算机控制系统设计
计算机控制技术课程设计储水罐液位计算机控制系统设计学生姓名学号学院名称专业名称指导教师20116月7日年目录1.储水罐液位系统设计原理 (2)1.1 本设计任务和主要内容 (2)1.1.1设计任务 (2)1.1.2主要内容 (1)2.系统模型建立 (1)2.1系统组成 (1)2.2系统工作原理 (1)3.硬件选择 (4)3.1 液体压力传感器选择 (4)3.2水泵选择 (5)3.3微控制器的选择 (5)3.3.1 80C51电源 (6)3.3.2 80C51时钟 (6)3.3.3 80C51 控制线 (6)3.3.4 80C51 I/O接口 (6)3.4 A/D转换器选择 (7)4.硬件电路设计 (8)4.1 80C51单片机外围电路设计 (8)4.1.1 时钟电路 (8)4.1.2 复位电路 (8)4.2水泵驱动电路设计 (8)4.2.1 继电器电路 (8)4.2.2 双向晶闸管过零调功调速原理 (9)4.2.3过零检测电路 (9)4.2.4 双向晶闸管触发电路 (10)4.3数码管电路 (11)5.系统软件设计 (12)5.1 软件设计流程图 (12)5.2 软件主函数 (12)5.3 软件水泵控制程序 (13)6.结论 (14)参考文献 (14)附录 (14)附录1 (14)附录3 (22)附录4 (22)1.储水罐液位系统设计原理1.1 本设计任务和主要内容1.1.1设计任务。
本设计主要研究水箱水位自动控制系统。
此系统实现了水位报警，水位实时显示。
在2min内达到并稳定在1m水位高度，并且偏差在 10%徐州工程学院课程设计1.1.2主要内容被控系统为一储水罐。
系统如图1-1所示，储水罐内为清水，下部设有出水管，流量记为Q2。
储水罐通过水泵将清水池内的清水补入罐内，流量记为Q1，清水池内的水位可视为固定值2米（即在储水罐补水过程中液位不变化）。
已知储水罐的截面积A=1平方米，高度H=2米，要求控制目标液位高度为1米。
基于KingView的储备罐群液位监控系统设计
《自动化与仪器仪表》２０１１年第１期（总第１５３期）２７基于ＫｉｎｇＶｉｅｗ的储备罐群液位监控系统设计＊杨柳春，李红萍（兰州石化职业技术学院 甘肃兰州，７３００６０）摘 要：针对炼厂、油库、酿酒等企业的储备或发酵罐群液位监控的需要，应用组态控制技术，提出了基于Ｋｉｎｇｖｉｅｗ组态软件的罐群液位监控系统的设计方案。
系统以８９Ｃ５１单片机为罐群液位监控系统的主控器，用Ｋｉｎｇｖｉｅｗ组态软件设计友好的人机对话界面，来监控罐群液位控制系统的实时运行状态。
实验证明，该系统具有良好的理论研究和工程实际应用价值。
关键词：Ｋｉｎｇｖｉｅｗ；单片机；串行通信；罐群液位；监控系统Abstract: In this paper, refineries, oil depots, wine and other business groups reserve or fermentation tank level monitoring of the needs of multi-application configuration control, configuration software is proposed based on multi-KingView tank level monitoring system design. 89C51 single chip system for multi-master tank level monitoring system, with KingView friendly configuration software design interactive interface, to monitor the tank level control system and more time running. Experimental results show that the system has a good theoretical and practical engineering application.Key words: KingView ; SCM ; Serial communication ; Multi-tank liquid level ; Monitoring system中图分类号：ＴＰ３６８．１ 文献标识码：Ｂ 文章编号：１００１－９２２７（２０１１）０１－００２７－０３收稿日期：２０１０－０９－２６作者简介：，杨柳春（１９５６－），男，浙江诸暨人，大学本科，副教授，主要研究方向为工业电气自动化。
力控_储存罐液位监控系统
目录第一章根底设计报告21.1 设计题目31.2 工艺流程31.3 设计任务41.4 I/O点收集及表单51.5 制作工程画面61.5.1工程管理器的使用61.5.2创立组态界面61.5.3定义I/O设备71.5.4趋势曲线的生成81.5.5报表及报警、查询组态画面的生成81.5.6历史曲线生成101.5.7 总体系统画面图111.6 创立实时数据库111.7 建立动画连接141.7.1 罐和阀门动画建立141.7.2按钮动作的建立141.7.3液位值动画的建立161.7.4 应用程序动作程序的编写161.8 运行及调试171.9作品展示18第一章根底设计报告1.1 设计题目：储存罐液位监控系统1.2 工艺流程本次设计工艺设备包括：一个液罐、一个水流入控制阀门、一个水流出控制阀门如图。
用于控制两台阀门的PLC。
并用PLC控制两台阀门的开通和关断，使液罐的水位保持在70-80。
当点击开场按钮，那么开场进水，当水位到达80以上时关闭进水控制阀门，同时翻开出水阀门；当液位低于70以下时，关闭出油阀门，同时翻开进油阀门，从而使液位保持在70-80之间，到达液位控制的目的。
其工艺流程图如图1-2 所示。
图1-2 储存罐液位监控系统流程图1.3 设计任务1 制作出储罐液位监控系统等工艺流程图并建立模型图及参数连接；2实现储罐液位监控系统液位自动控制；3做出储罐液位监控系统实时曲线；4做出储罐液位监控系统报表及实现查询实时数据功能；5做出储罐液位监控系多功能报警；6 做出储罐液位监控系历史曲线。
1.4 I/O点收集及表单1 系统总体方案设计如表1-1所示：表1-1 总体设计方案2 系统监控画面设计如表1-2所示：表1-2 系统监控画面设计表3 系统力控点表如表1-3所示：表1-3 系统利空点1.5 制作工程画面1.5.1工程管理器的使用1〕启动力控Forcecontol6.1软件2〕按“新建〞按钮，添加名称，点击“确定〞按钮，然后再点击“开发系统〞按钮，进入力控的组态界面；1.5.2创立组态界面1〕进入开发环境Dr后，选择“文件[F]/新建〞命令出现“窗口属性〞对话框，在窗口名字中输入“储罐液位控制〞，单击“确认〞按钮；2〕制作过程：①在工程工程中选择工具，然后选择图库，从中选择一个罐。
储罐液位监测系统
储罐液位检测系统专业： ****班级： *****学号： *****姓名： *****摘要超声波液位测量是一种非接触式的测量方式,它是利用超声波在同种介质中传播速度相对恒定以及碰到障碍物能反射的原理研制而成的。
与其它方法相比(如电磁的或光学的方法),它不受光线、被测对象颜色的影响，对于被测物处于黑暗、有灰尘、烟雾、电磁干扰、有毒等恶劣的环境下有一定的适应能力。
因此，研究超声波在高精度测距系统中的应用具有重要的现实意义。
试设计储油罐（圆柱体型）液位、温度的实时监测系统。
对现采用的油罐测量技术作对比，选用合适的测量技术，保证原油储罐的安全，降低劳动强度，取得良好的经济效益。
关键词：储油罐；液位测量；仪表；现状储油罐液位检测系统设计一、设计要求我国石油资源丰富,采油炼油企业众多,储油罐是储存油品的重要设备,储油罐液位的精确计量对生产厂库存管理及经济运行影响很大。
但国内许多反应罐、大型储油罐的液位计量仍采用人工检尺和分析化验的方法,其他参数的测定也没有实行实时动态测量,这样易引发安全事故,无法为生产操作和管理决策提供准确的依据。
采用计算机自动监测技术,实时监测储油罐液位、温度等参数,可以方便了解生产状况,及时监视、控制容器液位及温度等,保障安全平稳生产。
试设计储油罐（圆柱体型）液位的实时监测系统。
二、方案设计目前国内外工业生产中普遍采用间接的液位测量方法，如浮子式、液压式、电容法、超声波法、磁致伸缩式、光纤等。
1、方案一在光通信研究中发现，光纤受外界环境因素的影响，如压力、温度、电场、磁场等环境条件变化时，将引起光纤传输的光波量，如光强、相位、频率、偏振态等改变。
如果能测量出光波变化的信息，就可以知道导致这些光波量变化的压力、温度、电场、磁场等物理量的大小，于是就出现了光纤传感器技术。
光纤传感器的信号载体是在光纤中传输的光，而光纤本身是一种介质材料，这就赋予了光纤传感器具有一些常规传感器无可比拟的优点，如灵敏度高、响应速度快、动态范围大、防电磁干扰、超高压绝缘、无源性、防燃防爆、适用于远距离遥测、多路系统无地回路“串音”千扰、体积小、机械强度大、可灵活柔性挠曲、材料资源丰富、成本低等。
储水罐液位计算机控制系统设计
储水罐液位计算机控制系统设计概述：储水罐液位计算机控制系统是一种基于计算机技术和传感器技术的自动控制系统，用于对储水罐的液位进行检测和控制。
该系统通过连续监测储水罐液位，实时获取液位数据并对其进行处理和分析，然后根据设定的控制策略调节水泵的工作状态，实现对储水罐液位的控制和调节。
系统组成：1.液位传感器：系统中使用高精度的压力传感器或浮球传感器对储水罐液位进行测量。
传感器将液位信息转换为电信号，并传输给计算机系统。
2.控制器：该系统使用嵌入式控制器，如PLC（可编程逻辑控制器）或单片机，作为系统的控制核心。
控制器接收传感器传输的液位数据，并根据设定的控制策略进行处理，控制水泵的工作状态。
3.电控系统：系统还包括电控系统，用于控制水泵的启停。
电控系统接收控制器的信号，通过控制接触器或电磁阀等设备，控制水泵的运行。
4.电源系统：为了保证系统的稳定运行，需要提供可靠的电源系统。
可以使用市电供电，也可以使用备用电源作为系统的电源。
5.人机界面：为了方便用户对系统进行操作和监控，需要提供人机界面。
可以采用触摸屏、键盘显示器等设备，用于设置液位控制参数、监测液位变化和显示系统运行状态。
系统原理：1.数据获取：通过液位传感器对储水罐液位进行连续测量，并将测量数据传输给控制系统。
2.数据处理：控制器接收传感器传输的数据，进行数据处理和分析。
根据预设的液位控制策略，计算出水泵工作所需的液位值。
3.控制策略：根据系统要求，制定合理的控制策略。
可以根据目标液位设置一些液位值作为启动水泵的标准，当液位低于该标准值时，控制器发出启动信号，打开电控系统，使水泵开始运行，补充储水罐中的水。
当液位高于设定的停止水位时，控制器发出停止信号，关闭水泵，停止加水。
4.控制执行：电控系统接收控制器信号，根据信号的指示来控制水泵的启停。
当接收到启动信号时，电控系统打开相应的接触器或电磁阀，允许电能传递到水泵并启动。
当接收到停止信号时，电控系统关闭相应的接触器或电磁阀，切断电能传递，停止水泵的工作。
储液罐实时监测系统设计
毕业论文题目储液罐状态实时监测系统设计学院机械工程学院专业机械工程及自动化班级机自0605 学生安乐学号 002指导教师孙选二〇一〇年六月八日摘要在食物、化工、石油等行业有大量的储液罐，需要实时监测储液罐的状态，如液位、温度、压力、容积等。
本课题设计一种对多个储液罐状态实时集中监控系统，用于远程监测储液罐的状态。
课题要求对1~15个储液罐内的液体液面高度、罐内压力、罐内温度进行实时监测，并对监测系统与现场仪表的通信选择适合的通信协议和通信接口。
要求监测系统对系统故障、现场仪表故障、超限等异样情形具有报警功能，并对历史数据具有记录和查询功能。
本设计将采纳变送器作为储液罐各个参数的监测设备；监测系统与现场仪表通过RS485通信，通信协议为Modbus协议；监测系统软件采纳MCGS组态软件形成人机界面完成工程画面的创建、数据对象的概念、动画连接的实现、越限报警、曲线显示和报表输出等功能。
关键词：远程监测；通信协议；通信接口；人机界面ABSTRACTThere are a lot of liquid storage tanks in the food, chemical, oil and other industries, storage tanks need real-time monitoring of the state, such as level, temperature, pressure, volume and so on. The subject require design a real-time focusing on a number of tank condition monitoring system for remote monitoring of tank status.The subject require 1 to 15 tank on the liquid inside the liquid level, tank pressure, tank temperature, real-time monitoring, and select the appropriate communication protocols and communication interfaces for the monitoring systems and field instrumentation. Demands on the system failure monitoring system, field insrumentation failure, overrun and other anomalies with alarm, and historical data with the records and query.This design will use the transmitter as the parameters of tank monitoring equipment; communicate through RS485 monitoring system and field instrument, use Modbus protocol for the communication protocol; use the software MCGS which formate the man-machine interface configuration with the monitoring system software to complete the project creation screen, the definition of data objects, animation connected to achieve, the more alarm limits, curve display and report output function.Key words：Remote Monitoring；Communication protocol；Communication Interface；HMI目录摘要 ................................................................................................ 错误!未定义书签。
储罐液位远程监控系统方案.
油罐液位远程监控系统应用方案一、前言先进的监控系统对于储油罐运营的正常进行非常重要。
一个自动化程度高，功能完善的监控系统可以极大地提高工作效率，保证油库运营安全、可靠地运行。
通过现场监控终端（DTU、RTU）和GPRS网络，可对各地多个储油罐液位进行组网，实现远距离实时集中控制管理，能够实现对油罐液位、温度以及环境参数进行远程无线实时监测、控制、报警、故障诊断和排除的功能。
监控系统贴合实际情况，无论其实用性、可靠性、技术先进性、经济性等方面都有许多创新。
调度管理中心和工作、维护人员利用“燃气GPRS远程监测系统”提供的远程无线监测、控制、报警、报表、打印等功能，可实现对油库的全面监控、管理。
二、方案介绍1。
DTU直接与传感器通讯无线数据采集器（DTU-68）直接与液位传感器间采用RS485或4-20mA通信方式，采集现场数据，与监测中心进行实时通讯。
由于GPRS是基于IP地址的数据分组通信网络，监控中心计算机主机配置固定的IP地址，各个站点的GPRS终端和计算机主机进行通信和数据传输。
各监测点使用GPRS透明数据传输终端，通过移动的GPRS网络与监控中心相连。
各数据采集点使用移动通信公司统一的SIM卡，同时监控中心对各点进行登记，保存相关资料以便识别和维护处理。
各信息采集点运行监控系统软件，支持24小时实时在线，实现信息采集点24小时传送采集的信息数据。
无线数据采集器DTU-68与计量仪表间采用RS485通信方式；DTU-68采用实时在线方式；监测远程数据采用轮询方式，即监测中心主动通过DTU-68向流量计发送指令；2．RDY-68智能测控终端（RTU）和DTU-68移动通讯终端组合方式如图该方案中RDY-68可以通过RS485、RS232、4~20mA采集计量仪表的数据；RDY-68可以用内嵌温度芯片采集现场温度等；（DTU方式无此功能）RDY-68可以通过DO控制伴热带启停、控制门禁系统等，可逻辑编程，实现闭环控制。
储存罐液位的监控系统的原理与应用.
储存罐液位的监控系统的原理与应用概述某化工生产过程中,易燃易爆有毒有害原料的储存存在以下问题:由于原料本身存储具有安全隐患, 一般企业的储存罐区没有专门的控制室。
每次外购的原料打入储罐时都要有专门的操作工人去罐区以手动的方式控制储存罐的进口阀门来进行打料, 靠经验已时间来衡量打料的量。
整个过程虽然简单,但存在以下缺点:①实际打料量存在较大误差对前后工序造成极大影响。
;②液位计的显示在储罐的顶部不易读数 , 全程盯住占用操作员太多的时间 ; ③储存罐区环境比较恶劣不便于操作员长时间操作。
济宁中控自动化设备有限公司研发设计了一套储存罐液位测量、控制、报警系统很好的解决困扰生产人员多年的问题。
2009年 3月低 , 技改项目投用 , 至今运行良好 ,安全稳定性较强 , 设计结构合理 , 改变了原操作中工人劳动强度大及人为失误多的安全生产状况 , 提高了设备的利用率 , 降低了能耗 , 提高了产量。
方案简介根据客户现场基本情况及控制要求制定本方案。
济宁中控自动化设备有限公司自主生产生产的 ZKB1-JK0S-D 防爆液位控制仪 , 与防爆气动开关阀组成储存罐内液位上限控制, 与防爆声光报警器组成罐内液位值下限报警系统。
ZKB1-JK0S-D 防爆液位控制仪通过 RS -485工业现场总线与工业控制计算机进行通讯。
上位机采用工业控制计算机 , 具有液位集中显示控制 ; 并可实时记录液位并形成历史数据(表格和曲线记录、实时曲线查询、报警记录、打印等功能 .设计说明该系统为储罐的液位控监控系统 , 供应原料的罐车与存储罐的进料口管道连接好后 , 按下按钮打开防爆气动开关阀,对储罐进行打料。
液位测量传感器检测储罐内料液的液位显示并输出 4— 20mA 的信号给防爆液位控制仪 , 防爆液位控制仪实时显示储罐的液位值并进行智能控制。
当罐内的液位值高于防爆液位控制仪设定的液位上限值 , 关闭进料管道上的防爆气动开关阀, 打料工作结束。
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西安石油大学
课程设计
题目储罐保温计量监控系统设计----储罐液位控制
学院电子工程学院
班级自动化1002班
学号
学生
指导老师阮岩
二零一三年六月
目录
一.课程设计任务书 (3)
二.基本工艺流程 (4)
三.组态软件及发展历史 (4)
四.仪表选型 (5)
五.系统分析和方框流程图 (6)
六.PID参数的整定 (6)
七.组态软件运行画面............................................ . (7)
八.设计体会 (10)
九.参考资料 (10)
《自动化仪表和过程控制》
课程设计任务书
题目储罐保温计量监控系统设计----储罐液位控制
学生姓名学号314 专业班级自1002
设计内容和要求
本次课程设计的目的是熟悉过程控制系统的组态和调试，掌握自动化仪表和过程控制的基本使用，加深和巩固本课程及相关课程的知识，要求完成如下内容:
1.熟悉储罐保温系统的工艺流程,并在其工艺流程图上标注储
罐液位控制，液位高报警（SP=2.85m）
2.依据工艺流程和基本数据, 对所用仪表作出选型；
3.对控制回路画出方框图，写出所选控制规律，及参数整定方法；
4.了解组态软件的历史、发展及国内外现状，熟悉组态软件的使用，利用力控组态软件做出储罐保温计量监控系统的组态设计，并在报告中写出组态过程如：I/O端口分配、I/O点组态参数说明、控制回路组态说明等。
最终要求做出工艺流程画面、趋势画面、报警画面，并利用软件提供的模拟对象，实现系统的自动控制。
5．完成课程设计报告。
起止时间2013年 6 月17 日至2013 年 6 月23 日指导教师签名2013年6月26日系（教研室）主任签名2013年6月28日
学生签名2013年6月22日二.基本工艺流程
中间产品需要保存在温度稳定的中间储罐中。
为防止产品被空气氧化，罐顶采用低压氮气作氮封处理。
为防止产品的结晶和反应，采用温水换热方式对储罐进行保温。
三. 组态软件的概念和产生背景,发展
组态英文是“Configuration”，是用“使用软件”中提供的工具、方法、完成工程中某一具体任务的过程。
组态软件指一些数据采集和过程控制的专用软件，是面向监控和数据采集(Supervisory Control and Date Acquisition,SCADA)的自动控制系统监控层一级的软件平台和开发环境，能以灵活多样的组态方式(而不是编程方式)提供良好的用户开发界面和简捷的使用方法，其预设置的各种软件模块可以非常容易地实现和完成监控层的各项功能，并能同时支持各种硬件厂家的计算机和I/O产品，和高可的工控计算机和网络系统结合，可向控制层和管理层提供软、硬件的全部接口，进行系统集成。
在“组态”概念出现之前，是通过编写程序(如使用BASIC、C、FORTRAN等)来实现某一任务的，编写程序不但工作量大、周期长，而且容易犯错误，不能保证工期。
组态软件的出现，解决了这个问题。
“组态”的概念是伴随集散型控制系统(Distributed Control Systems简称DCS)的使用产生的，如DCS组态，PLC梯形图
组态。
在其他行业也有组态的概念，如
AutoCAD，Photoshop，办公软件(powerpoint)都存在相似的操作，即用软件提供的工具来形成自己的作品，并以数据文件保存作品，而不是执行程序。
组态形成的数据只有其制造工具或其他专用工具才一能识别。
由于个人计算机的普及和技术的逐渐成熟,如何利用PC进行工业监控，成为工业控制领域的重要研究方向，市场的发展使很多DSC和PLC
厂家主动公开通信协议，向“PC”监控完全开放，这不仅降低了监控成本，也使市场空间得以扩大，智能仪器、嵌入式系统和现场总线的出现，更使组态软件成为工业自动化系统中的灵魂。
组态软件是工业使用软件的一个组成部分，其发展受到很多因素的制约，但使用的带动对其发展起着最为关键的推动作用。
未来，组态软件的发展将主要表现为如下一些特征：(1)
开放性技术组态软件正逐渐成为协作生产制造过程中不同阶段的核心系统，无论是用户
还是硬件供应商都将组态软件作为制造范围内信息收集和集成的工具，这就要求组态软件大量采用“标准化技术”这便于将局部的功能进行互连，如OPC.DDE、A以ActiveX控件、COM/DCOM等，这样使得组态软件演变成软件平台，由单一的人机界面朝数据处理机方向发展，管理的数据量越来越大。
当软件功能不能满足用户特殊需要时，用户可以根据自己的需要进行二次开发。
现在大部分自动化系统的硬件和软件不是由同一个厂商提供，软件部分和硬件发生分离，不同厂家的软件也需要实现互连，这样就为组态软件的发展提供了可以充分发挥作用的舞台。
(2)构造信息平台生产实时数据库存储和检索是连续变化的过程数据，现在越来越多的用户通过实时数据库来分析生产情况、汇总和统计生产数据，作为指挥、决策的依据，如何使实时历史数据能够进入企业信息管理系统，是现代信息工厂迫在眉睫的需求。
四.仪器仪表的选择
1、温度传感器：
JWB一体化温度变送器
主要技术指标：
供电电压：24VDC
输出形式：4—20MA，0—10MA，0—5V，1---5V
量程：根据所选用传感器不同而有所不同
引线：引线可分为二线或三线，引线的阻值不得超过50欧
精度：1级，0.5级、0.25级
储存环境：-20---200℃
2、压力传感器：
RL-P-Y压力传感器/压力变送器
主要技术指标：
测量范围：-0.1－250 Mpa内各量程任选
输出：mv信号；4—20MA.，0-5V，1-5V，0-10V
测量介质：对不锈钢无腐蚀的气、液体，浆状介质使用平膜无腔型接嘴
工作方式：绝压、表压、负压、
工作温度：-20－85 ℃
精度：±0.1%FS，±0.25%FS，±0.5%FS
供电：24VDC
过载能力：150 % F·S
振动影响：对于10HZ-1HZ的机械振动，输出变化小于±0.1%FS
温度补偿：0--70℃，补偿值≤0.02% F·S/℃
3、液位仪表
RL-YW液位变送器
全封闭式电路，具有防潮、防结露、防渗漏功能
量程：0～10m
可选不锈钢管(软、硬两种)液位变送器，适应恶劣环境，性能更优。
可选分体式、一体式
精度：±0.1%FS、0.25%FS、0.5%F
供电：24VDC
输出：4～20mA、0～5VDC、1～5VD
工作温度：-20℃～+60℃
适用于液位测量（有腐蚀性的介质请指出）
密封级别：高等级IP68
五.系统分析和方框流程图
中间产品需要保存在温度稳定的中间储罐中。
为防止产品被空气氧化，罐顶采用低压氮气作氮封处理。
为防止产品的结晶和反应，采用温水换热方式对储罐进行保温。
当来料量增加时，主罐内的液位会上涨。
当液位高于2.85米时，超过警戒液位线，系统会进行报警，并开始进行液位调节。
直到液位下降到安全液位时系统恢复正常。
液位控制器液位控制阀门液位
液位测量器
六.PID 参数的整定
在选择了调节规律和调节器之后，下一步的问题就是整定参数，以得到某种意义上的最佳过渡过程，和最佳过渡过程相对应的调节器参数值称为最佳整定参数。
一般较通用的标准是上面所述的典型最佳过程，即要求在阶跃扰动下被调量得波动具有衰减率在0.75左右，在这前提下尽量满足准确性和快速性，即绝对误差的积分时间最小。
在这里我们选用衰减曲线法进行参数的整定，衰减曲线法是在总结“稳定边界法”和其他一些基础方法的基础上，经过反复试验得出来的。
这种方法不需要得到临界振荡过程即可求得比例度，步骤简单，比较安全。
假定是要求衰减率达到0.75的过程，先把调节器改成比例作用（Ti=∞，Td=0），放在某一比例度，由手动投入自动，在达到稳定状态后，适当改变给定值，观察调节过程的衰减比，如果达不到衰减比1/4，则相应改变比例度，直到达到规定衰减比为止，记下此时的比例度Ps 以及周期Ts1,然后根据相应的经验值公式选取参数。
在采用PID 调节规律时，为了避免在切换时由微分作用引起初始振荡，可先将比例度放在稍大的数值，然后放积分时间，再慢慢放上微分时间，最后再把比例度减小到计算值。
PID 调节规律下的公式如下
'0.8S P P
= 10.3I S T T = 10.1d s T T = 经整定后的参数为 1.5P =，8.0i T =, 0.5d T =
七.组态软件运行画面
1、工艺画面
2、趋势画面
3、报警画面
4、策略图
八.设计体会
通过本次课程设计，让我对工业流程以及工业控制有了初步的了解。
在实验室是，我认真听取了老师的讲解，跟着老师的思路一步一步的做，课下通过收集相关资料最终独立完成任务。
在完成任务的同时，我还收获了知识，收获了阅历，收获了成熟，在此过程中，我通过查找大量资料文献，请教老师，以及不懈的努力，不仅培养了独立思考动手操作的能力，还学会了很多学习的方法和技巧，让我在今后的学习生活中受益匪浅，勇于接受挑战。
九.参考资料
《自动化仪表及过程控制》课程设计指导书阮岩
《自动化仪表及过程控制》施仁刘文江郑辑光
其他资料来自网络。