水位控制系统设计

合集下载

基于PLC的水塔水位控制系统设计-plc水塔水位控制课程设计

任务书开题报告书（表1）基于PLC控制系统控制的水塔水位[摘要]随着科技的发展，无论在日常生活中，还是在工农业发展中，PLC具有广泛的应用。

PLC的一般特点：抗干扰能力强，可靠性极高、编程简单方便、使用方便、维护方便、设计、施工、调试周期短、易于实现机电一体化。

PLC总的发展趋势是：高功能、高速度、高集成度、大容量、小体积、低成本、通信组网能力强。

本水塔水位控制系统采用PLC为控制核心，具备开启和全部停止功能，这是一种PLC控制的自动调节控制系统。

应用此控制系统能显著提高劳动效率，减少劳动强度。

[关键词] 高集成度通信组网水塔水位 PLCBased on PLC control system control towers water levelAbstract：With technological development, both in daily life, or the industrial and agricultural development, plc have wide application. PLC general features: strong anti-jamming capability, high reliability, programming is simple and convenient, easy operation and maintenance convenience, design, construction, commissioning period is short, easy to realize the electromechanical integration. PLC general development trend is: high function, high speed, high level of integration, large capacity, small volume, low cost, communication networking capability is strong. This water tower water level control system adopts PLC as control core, with open and full stop functions，this is a kind of PLC automatic adjustment of the control system. Application of this control system can significantly improve the work efficiency and reduces labor intensity.Key words：The high level of Integration communication networking towers Water level PLC目录第1章绪论......................................................................................................... - 1 -1.1 可编程控制器........................................................................................... - 1 -1.2 可编程控制器使用前景........................................................................... - 2 -1.3 PLC的发展 .............................................................................................. - 3 -1.4 PLC的基本结构 ...................................................................................... - 4 -1.5 PLC的控制原理 ...................................................................................... - 9 -1.6 PLC的特点 ............................................................................................ - 10 - 第2章水塔水位控制系统PLC硬件设计 ....................................................... - 13 -2.1 水塔水位控制系统设计要求................................................................. - 13 -2.2 水塔水位控制系统主电路..................................................................... - 13 -2.3 I/O接口分配 ........................................................................................ - 14 -2.3.1 列出水塔水位控制系统PLC的输入/输出接口分配表。

基于单片机的水温水位控制系统设计

四、结论
基于单片机的智能水箱水位和水温控制系统具有结构简单、成本低、可靠性高等优点。通过实时监测和控制水箱的水位和水温，可以满足不同用户的需求。此外，通过优化系统的硬件设计和软件设计，可以进一步提高系统的性能和可靠性。这种系统不仅可以应用于家庭用水领域，也可以应用于工业生产中的液体控制，具有广泛的应用前景。
1、抗干扰设计
由于环境因素和设备本身的影响，系统可能会受到干扰。因此，需要在硬件设计和软件设计中加入抗干扰措施，如滤波电路、软件去抖动等。
2、节能设计
为了降低系统的功耗，可以在软件设计中加入休眠模式和唤醒模式。当系统不需要工作时，可以进入休眠模式，降低功耗。当有数据需要处理时，系统被唤醒，进入工作状态。
2、软件设计
系统的软件设计主要实现以下功能：数据的采集、处理、显示和控制。首先，单片机通过水位传感器和水温传感器采集当前的水位和水温数据。然后，单片机对采集到的数据进行处理，判断水位和水温是否正常。如果异常，则启动相应的执行机构进行调节。最后，单片机将处理后的数据通过显示模块进行显示。
三、系统优化
六、结论
本次演示设计了一种基于单片机的水温水位控制系统，实现了温度和水位的自动检测、调节和控制。该系统具有成本低、可靠性高、易于实现等优点，同时支持远程控制和节能模式等功能。在家庭、工业和科学研究中具有广泛的应用前景。
参考自动化技术的普及，智能化设备在日常生活和工业生产中的应用越来越广泛。其中，基于单片机的智能水箱水位和水温控制系统具有重要应用价值。这种系统可以实现对水箱水位和水温的实时监测和控制，以适应不同的应用需求。
系统软件采用C语言编写，主要包括以下几个部分：数据采集、数据处理、控制输出和远程通信。
1、数据采集：通过I/O端口读取DS18B20和超声波水位传感器的数据。

水池水位自动控制系统设计

水池水位自动控制系统设计与制作摘要根据物体在水中漂浮的性质，可以用一个浮球来感知水塔里水位的升降，用来控制水泵，使水泵能自动对水池上水，水满时能自动断电停止，真正做到了水池的全自动控制功能，解决了人们日常用水的诸多不便。

本毕业论文范文写的是水池水位自动控制电路的作用是根据水位的高低，自动地控制水泵的启动与停止。

水泵和水位的高低是相互反馈的。

这样就可以实现水位自动控制的目的。

我所设计的水位制动控制装置是有以下几部分组成：水位自动控制电路，高低水位报警器，数码显示。

水位自动控制在一定范围内（如 2 -6 米），当水位低至2米时使水泵启动上水；当水位升至6米时，使水泵停止工作。

因特殊情况水位超限（如高至7米、低于2米）报警器报警。

设有手动按键，便于随机控制。

由数码管直观显示当前水位。

本系统可以随时的控制水位的高低，防止过量放水或来水无人打开关。

关键词：水池；浮子开关；自动上AbstractAccording to the nature of an object floating in the water, you can use a float to sense the water level in the lift tower to control the pump, the pump automatically to the water tower, Sheung Shui, water, power off automatically when full stop pumping water tower, and truly automatic control tower to solve the inconvenience of daily water.Pham Van of the thesis is written in the role of water level automatic control circuit is based on the level of the water level, automatic control of pump start and stop. Pumps and water level is the level of mutual feedback. This level can automatically control. I designed the brake control device is the water level has the following components: automatic water level control circuit, high and low water level alarm, digital display. Automatic water level control within a certain range (eg. 2-6 meters), when the water level as low as 2 meters, the Sheung Shui to start the pump; when the water level to 6 meters, the pump stopped working. Water level gauge due to special circumstances (such as up to 7 meters, as low as 2 meter) alarm to the police. With manual buttons, easy to stochastic control. Visual display by the LED current level. The system can control the water level at any level, to prevent excessive drainage or runoff and no open relationsKeywords:water tower; float switch; automatic pumpin目录摘要 (I)Abstract (2)第一章引言 (1)第二章水位自动控制装置整体电路图及工作原理 (5)2.1 整体装置电路图： (5)2.2 工作原理： (6)2.3 运行方式： (6)第三章电路设计 (7)3.1 水位自动控制电路设计 (7)3.2 高低水位报警器电路设计 (8)3.3 数字显示的电路设计 (8)3.3.1 数码管的电路图 (8)3.3.2 数字显示的原理 (9)第四章故障处理 (10)4.1 水泵的常见故障及检修 (10)4.1.1 无法启动 (10)4.1.2 水泵发热 (10)4.1.3 流量不足 (10)4.1.4 吸不上水 (11)4.1.5 剧烈震动 (11)4.1.6 深井潜水泵不上水或者水量小 (11)4.2 关于PLC控制器 (12)结论 (13)致谢 (14)参考文献 (15)第一章引言随着城乡人民生活水平的不断改善，许多家庭都使用上了高位水池自来水系统或楼顶太阳能热水箱。

水塔水位控制系统设计毕业设计

目录第1章概述 (2)1.1 背景介绍 (2)1.2 设计要求及意义 (3)第2章系统方案的设计 (4)2.1 总体设计方案 (4)2.2 系统组成 (6)第3章硬件设计 (6)3.1 单片机的简要介绍 (6)3.2 水位检测电路 (8)3.3 水质检测电路 (9)第4章软件设计 (10)4.1 水位控制程序 (10)4.2 水质检测程序 (12)第5章系统调试及说明 (15)5.1 软件调试 (15)5.2 硬件调试 (19)5.3 使用说明和注意事项 (20)第6章总结 (21)第7章致谢 (22)第8章参考文献 (23)第9章附录 (24)9.1 源程序清单 (24)9.2 总电路原理图 (29)第1章概述1.1 背景介绍随着科学技术的发展, 单片机作为嵌入式微控制器在工业测控系统, 智能仪器和家用电器中得到广泛使用。

在实时检测和自动控制的单片机使用系统中,单片机往往是作为一个核心部件来使用。

水塔水位控制系统的基本要求是能够在无人监控的情况下自动进行工作, 在水塔中的水位到达水位下限时自动启动电机, 给水塔供水；在水塔水位达到水位上限的时候自动关闭电机, 停止供水。

并能在供水系统出现异常的时候能够发出警报, 以及时排除故障, 随时保证水塔的对外的正常供水作用。

水塔是在日常生活和工业使用中经常见到的蓄水装置, 通过对其水位的控制对外供水以满足需要, 其水位控制具有普遍性。

不论社会经济如何飞速, 水在人们正常生活和生产中起着重要的作用。

一旦断了水, 轻则给人民生活带来极大的不便, 重则可能造成严重的生产事故及损失, 从而对供水系统提出了更高的要求, 满足及时、准确、安全充足的供水。

如果仍然使用人工方式, 劳动强度大, 工作效率低, 安全性难以保障, 由此必须进行自动化控制系统的改造。

从而实现提供足够的水量、平稳的水压、水塔水位的自动控制有设计低成本、高实用价值的控制器。

该设计采用分立的电路实现超高、低警戒水位处理,实现自动控制,而达到节能的目的,提高了供水系统的质量。

水池水位自动控制系统设计

本毕业论文范文写的是水池水位自动控制电路的作用是根据水位的高低，自动地控制水泵的启动与停止。

水泵和水位的高低是相互反馈的。

这样就可以实现水位自动控制的目的。

我所设计的水位制动控制装置是有以下几部分组成：水位自动控制电路，高低水位报警器，数码显示。

水位自动控制在一定范围内（如 2 -6 米），当水位低至2米时使水泵启动上水；当水位升至6米时，使水泵停止工作。

因特殊情况水位超限（如高至7米、低于2米）报警器报警。

设有手动按键，便于随机控制。

由数码管直观显示当前水位。

本系统可以随时的控制水位的高低，防止过量放水或来水无人打开关。

基于组态王的水位控制系统设计

《计算机控制系统》组态王课程设计报告设计题目：水位控制系统设计专业电子信息班级092学号 200916022218学生姓名保昆2012年5月25日目录一、设计目的和要求31.1课程设计目的31.2课程要求3二、设计思路3三、设计过程43.1新建工程43.2新建画面43.3建立仿真系统53.4新建数据词典53.5各项参数的设置63.5.1按钮参数设置63.5.2水位报警画面63.5.3数据报表画面83.5.4历史曲线画面113.5.5总体命令语言设置12四、设计总结与体会144.1设计结果144.2心得体会16一、设计目的和要求1.1课程设计目的1、熟悉并熟练掌握组态王软件；2、通过组态王软件的使用，进一步掌握了解过程控制理论基础知识；3、培养自主查找资料、搜索信息的能力；4、培养实践动手能力与合作精神。

1.2课程要求“组态王”软件包括由工程浏览器和画面运行系统三大部分组成。

在工程浏览中可以查看工程的各个组成部分，也可以完成数据库构造、定义外部设备等工作；工程管理器中内嵌了画面管理系统，用于新工程的创建和已有工程的管理。

画面的开发和运行由工程浏览器调用画面制作系统和运行系统来完成。

用组态王对一个简单控制过程进行组态，要求画出组态画面，能进行动画连接，可以模拟查询数据报表、历史数据曲线以及报警画面。

题目是水位控制系统，是对象为一储水罐，用水泵从水源抽水作为进水端，阀门控制出水端，中间有水位传感器。

二、设计思路做一水位控制系统的组态，要求：动画显示水流运动。

当水位高于或低于警戒水位时，报警界面出现，提示报警，并记录在报警事件中。

设置登录权限，只有管理员才能启动系统，只有在此时水泵才可启动，其余权限中人员只能观看不能操作。

组态中有历史曲线与数据报表，用来记录长时间过程中水位的变化情况，同时在主监控画面中也显示有即时报警与数据记录的功能。

三、设计过程3.1新建工程使用组态王，首先新建工程“水位控制系统”图一新建工程3.2新建画面进入工程，点击新建工程画面，进入开发系统画面，使用图库创建所需的器件，作图工具绘制其他结构。

浴室水箱水温水位控制系统设计

石家庄铁道大学四方学院毕业设计浴室水箱水温水位控制系统设计The Design of Control System of Temperature and Water Level for Bathroom’s Water Tank2016届电气工程系专业自动化学号 20127799学生姓名许俊月指导老师尚燕完成日期2016年6月1日毕业设计成绩单毕业设计任务书毕业设计开题报告摘要随着人们生活质量的提高，很多家庭都建有自己的浴室，然而市场上大部分的家用水箱功能单一，操作不便，并且智能性差，水电资源浪费较严重，不能满足人们的需求，针对这一状况专门设计了一种智能节约型水箱，使人们在家庭沐浴中享受到方便舒适，并能减少水电资源的浪费。

本设计是以STC89C51单片机为核心，以DS18B20温度传感器和水位传感器为主要感应元件，并结合液晶显示屏LCD1602来实现。

硬件设计部分，完成主控模块、电源供电模块、水温检测模块、水位检测模块、显示模块、报警模块、按键模块、加水模块和加热模块这九大硬件功能模块的设计；软件设计部分，采用Keil C实现程序编写，将硬件各模块与单片机相结合来实现系统功能。

最终完成了智能水箱的实物设计，可以实现水温水位实时监测，检测到温度低于温度下限值时，系统开始加热，并在水温达到温度上限值后停止加热；在水位检测中，如果水位低于水位下限值，则报警器报警，并自动开始进水直到水位上限值。

该浴室水箱设计方案简单易行，功能完善。

关键词：单片机水温水位报警AbstractWith the improvement of living quality of human bergs, many families have their own bathrooms. In the market, however, the most of the cisterns are unhandy and wasting hydroelectric resource seriously, which have sing function and poor intellectualization below the needs of folks. As to the solution of the question, an intellectual and economical cistern is designed. It is convenient and comfortable for people to enjoy themselves in the booth at home. At the same time, it can conserve water and electricity.The core of the design is single-ship microcomputer STC89C51. In addition, the project adopts temperature sensor DS18B20 and water level detector as its main sensing elements, accomplished with combining LCD1602. Moreover, the finish of the seven function templates of hardware, which are power module, main control module, detection module of water temperature, detection module of water level, display module, a keyed module, alarm module constitute hardware design. And the part of software design is realized by Keil C to achieve programming.The material object of the design has accomplished. It can monitor water temperature and level in real time and detect whether the water temperature reaches the given limitation of the temperature. When it meets the offline, the system will begin to heat. On the contrary, the system will stop do it when it arrive at the ceiling. Furthermore, in the given offline, the alarm will ring and the system will inflow water automatically until upper limit. Generally speaking, the designing scheme of the tank in bathroom is easy and fully functional.Keywords：Single-ship microcomputer Water temperature Water level Alarm目录第1章绪论 (1)1.1研究的目的及意义 (1)1.2国内外研究的现状 (1)1.3研究的主要内容 (2)第2章系统总体设计方案 (4)2.1设计要求 (4)2.2设计思路 (4)2.3方案选择 (4)2.4总体设计框图 (5)第3章系统硬件设计 (6)3.1概述 (6)3.2主控模块 (6)3.2.1STC89C51芯片的简介 (6)3.2.2时钟电路设计 (7)3.2.3 复位电路设计 (8)3.2.4 主控模块电路设计 (8)3.3电源供电模块 (9)3.4显示模块 (10)3.4.1LCD1602芯片简介 (10)3.4.2显示模块电路设计 (11)3.5水温检测模块 (12)3.5.1DS18B20芯片简介 (12)3.5.2水温检测模块电路设计 (13)3.6水位检测模块 (13)3.6.1 LM393双电压比较器简介 (13)3.6.2水位检测模块电路设计 (14)3.7报警模块 (15)3.8按键模块 (15)3.9加水模块 (16)3.10加热模块 (16)第4章系统软件设计 (18)4.1主程序设计 (18)4.2显示子程序设计 (18)4.3温度检测子程序设计 (18)I4.4按键子程序设计 (20)4.5报警子程序设计 (21)第5章系统分析与调试 (23)5.1系统分析 (23)5.2水位检测调试 (23)5.3水温检测调试 (23)5.4调试改进 (24)5.5调试结果 (24)第6章结论 (25)参考文献 (26)致谢 (27)附录 (28)附录A外文资料 (28)附录B硬件原理图 (42)附录C程序清单 (43)附录D实物图 (57)II石家庄铁道大学四方学院毕业设计第1章绪论1.1 研究的目的及意义随着社会现代化步伐的加快，智能自动化已成为现在社会的一大主题。

项目一水位控制系统设计PPT课件

第26页/共34页
2、什么是实时数据报表？什么是历史数据报表• 实？时数据报表是实时的将当前时间的数据变量按一定报告格式
（用户组态）显示和打印，即：对瞬时量的反映，实时数据报表可以通过MCGS系统的实时表格构件来组态显示实时数据报表。 • 历史数据报表是从历史数据库中提取数据记录，以一定的格式显示历史数据。实现历史报表由两种方式，一种用策略中的 “存盘数据浏览”构件，另一种利用历史表格构件
液位组
类型开关型开关型开关型数值型数值型数值型数值型数值型数值型组对象
注释控制水泵“启动”、“停止”的变量控制调节阀“打开”、“关闭”的变量控制出水阀“打开”、“关闭”的变量水罐1的水位高度，用来控制1#水罐水位的变化水罐2的水位高度，用来控制2#水罐水位的变化用来在运行环境下设定水罐1的上限报警值用来在运行环境下设定水罐1的下限报警值用来在运行环境下设定水罐2的上限报警值用来在运行环境下设定水罐2的下限报警值用于历史数据、历史曲线、报表输出等功能构件
第16页/共34页
练习
• （一）理论题 • 为什么说实时数据库是MCGS系统的核心？ • 2．一个应用系统由哪五个部分组成？ • （二）实践题 • 1．参考图1-17完成水位控制系统的画面制作，实现动画控制效果测试。
第17页/共34页
模块3 模拟设备连接
• 教学目标 • 终极目标：能实现动画自动运行 • 促成目标： • 掌握模拟设备使用方法； • 掌握策略工具箱使用方法，能编写脚本程序； • 掌握系统报警方法。 • 二、工作任务 • 能实现动画水位控制系统自动运行。
曲线的制作。
第28页/共34页
模块5 nTouch嵌入式系统设计
•
教学目标

水塔水位控制系统PLC设计

水塔水位控制系统PLC 设计1、水塔水位控制系统PLC 硬件设计 1.1、水塔水位控制系统设计要求水塔水位控制装置如图1-1所示图1-1 水塔水位控制装置水塔水位的工作方式：当水池液位低于下限液位开关S4，S4此时为ON ，水阀Y 打开（Y 为ON ），开始往水池里注水，定时器开始定时，4秒以后，若水池液位没有超过水池下限液位开关时（S4还不为OFF ），则系统发出报警（阀Y 指示灯闪烁），表示阀Y 没有进水，出现故障；若系统正常，此时水池下限液位开关S4为OFF,表示水位高于下限水位。

当水位液面高于上限水位，则S3为ON ，阀Y 关闭（Y 为OFF ）。

当S4为OFF 时，且水塔水位低于水塔下限水位时（水塔下限水位开关S2为ON ），电机M 开始工作，向水塔供水，当S2为OFF 时，表示水塔水位高于水塔下限水位。

当水塔液面高于水塔上限水位时（水塔上限水位开关S1为OFF ），电机M 停止。

（注：当水塔水位低于下限水位，同时水池水位也低于下限水位时，水泵不能启动）1.2 水塔水位控制系统主电路水塔水位控制系统主电路如图1-2所示：M 3~L1L2L3SQFUKMFRS1---表示水塔的水位上限，S2---表示水塔的水位下限，S3---表示水池水位上限， S4---表示水池水位下限，M1为抽水电机，Y 为水阀。

图1-2 水塔水位控制系统主电路1.3、I/O 接口分配水塔水位控制系统PLC 的I/O 接口分配如表1-1所示。

表1-1 水塔水位控制系统PLC 的I/O 接口分配表符号地址绝对地址数据类型说明 1 S1 I0.1 BOOL 水塔上限水位 2 S2 I0.2 BOOL 水塔下限水位 3 S3 I0.3 BOOL 水池上限水位 4 S4 I0.4 BOOL 水池下限水位 5 START I0.0 BOOL 控制开关 6 Y Q0.1 BOOL 水阀 7 M1 Q0.2 BOOL 抽水电机 8 Q0.3 BOOL 水池下限指示灯 9 Q0.4 BOOL 水池上限指示灯 10 Q0.5 BOOL 水塔下限指示灯 11 Q0.6 BOOL 水塔上限指示灯 12 Q0.7 BOOL 报警指示灯 1.4、水塔水位控制系统的I/O 接线图这是一个单体控制小系统，没有特殊的控制要求，它有5个开关量，开关量输出触点数有8个，输入、输出触点数共有13个，只需选用一般中小型控制器即可。

水塔水位控制系统毕业设计

目录毕业论文（设计）任务书 ...................................................................................... - 1 -开题报告 .................................................................................................................. - 1 -摘要................................................................................................................... - 3 -关键词 ...................................................................................................................... - 4 -引言 .. (1)第一章水塔水位系统方案 (2)1.1 系统方案论证 (2)1.2 水塔水位自动控制系统 (2)1.3水塔水位发展与应用 (3)第二章电路设计 (4)2.1电路原理 (4)2.2 系统原理框图 (4)2.3水泵电机主控图 (5)2.4电路的组成 (5)2.5工作原理 (6)2.6元件清单 (7)第三章水塔水位自动控制电路的结构 (8)3.1控制原理 (8)3.2系统结构 (8)结论 (9)参考文献 (10)附录 (11)致谢 (12)毕业论文（设计）任务书开题报告一、研究的目的水塔水位控制系统是我国住宅小区广泛应用的供水系统,传统的控制方式存在控制精度低、能耗大的缺点,而自动控制原理, 依据用水量的变化自动调节系统的运行参数,保持水压恒定以满足用水要求, 从而提高了供水系统的质量。

水塔水位控制PLC系统设计

水塔水位控制PLC系统设计摘要在工农业生产过程中，经常需要对水位进行测量和控制。

水位控制在日常生活中应用也相当广泛，比如水塔、地下水、水电站等情况下的水位控制。

而水位检测可以有多种实现方法，如机械控制、逻辑电路控制、机电控制等。

本文采用PLC进行主控制，在水箱上安装一个自动测水位装置。

利用水的导电性连续地全天候地测量水位的变化，把测量到的水位变化转换成相应的电信号，主控台应用MCGS组态软件对接收到的信号进行数据处理，完成相应的水位显示、故障报警信息显示、实时曲线和历史曲线的显示，使水位保持在适当的位置。

关键词：水塔水位控制、PLC、程序设计一、可编程控制器的产生可编程控制器是二十世纪七十年代发展起来的控制设备，是集微处理器、储存器、输入/输出接口与中断于一体的器件，已经被广泛应用于机械制造、冶金、化工、能源、交通等各个行业。

计算机在操作系统、应用软件、通行能力上的飞速发展，大大加强了可编程控制器通信能力，丰富了可编程控制器编程软件和编程技巧，增强了PLC过程控制能力。

因此，无论是单机还是多机控制、是流水线控制还是过程控制，都可以采用可编程控制器，推广和普及可编程控制器的使用技术，对提高我国工业自动化生产及生产效率都有十分重要的意义。

可编程控制器(Programmable Controller)也可称逻辑控制器(Programmable Logic Controller),是一微处理器为核心的工业自动控制通用装置，是计算机家族的一名成员，简称PC。

为了与个人电脑（也简称PC）相混淆通常将可编程控制器称为PLC。

可编程控制器的产生和继电器—接触器控制系统有很大的关系。

继电器—接触器控制已经有伤百年的历史，它是一种弱电信号控制强电信号的电磁开关，具有结构简单、电路直观、价格低廉、容易操作、易于维修的有优点。

对于工作模式固定、要求比较简单的场合非常使用，至今仍有广泛的用途。

但是当工作模式改变时，就必须改变系统的硬件接线，控制柜中的物件以及接线都要作相应的变动，改造工期长、费用高，用户宁愿扔掉旧控制柜，另做一个新控制柜使用，阻碍了产品更新换代。

基于MCGS的水位控制系统的设计

目录1 MCGS组态软件介绍 (1)1.1 什么是MCGS组态软件 (1)1.2 MCGS的主要特点和基本功能 (1)1.3 MCGSS组态软件的系统构成 (3)1.4 MCGS组态的五大组成部分 (5)2 水位控制系统的设计 (5)2.1 建立一个新工程 (5)2.1.1 建立一个新工程 (5)2.1.2 设计画面流程 (7)2.2 让动画动起来 (8)2.2.1 定义数据变量 (8)2.2.2 动画连接 (9)2.2.3 编写控制流程 (12)2.3 报警显示与报警数据 (14)2.3.1 定义报警 (14)2.3.2 报警显示 (14)2.3.2 报警数据 (15)2.3.3 修改报警值 (16)2.3.4 报警动画 (18)3 报表输出 (18)3.1 实时报表 (18)3.2 历史表报 (20)4 曲线显示 (21)4.1 实时曲线 (21)4.2 历史趋势 (22)1 MCGS组态软件介绍1.1 什么是MCGS组态软件MCGS (Monitor and Control Generated System，通用监控系统)是一套用于快速构造和生成计算机监控系统的组态软件，它能够在基于Microsoft的各种32位Windows平台上运行，通过对现场数据的采集处理，以动画显示、报警处理、流程控制和报表输出等多种方式向用户提供解决实际工程问题的方案，它充分利用了Windows图形功能完备、界面一致性好、易学易用的特点，比以往使用专用机开发的工业控制系统更具有通用性，在自动化领域有着更广泛的应用。

1.2 MCGS的主要特点和基本功能MCGS的主要特点和基本功能如下：简单灵活的可视化操作界面。

MCGS采用全中文、可视化、面向窗口的开发界面，符合中国人的使用习惯和要求，以窗口为单位，构造用户运行系统的图形界面，使得MCGS的组态工作既简单直观，又灵活多变。

用户可以使用系统的缺省构架，也可以根据需要自己组态配置，生成各种类型和风格的图形界面，包括DOS风格的图形界面、标准Windows风格的图形界面以及带有动画效果的工具条和状态条等。

PLC水塔水位控制系统的设计

常州信息职业技术学院学生毕业设计（毕业论文）系别：机电工程系专业：机电一体化班级：机电061学生姓名：彭靖尧学生学号：0604053125设计（论文）题目： PLC水塔水位控制系统的设计指导教师：岳东海设计地点：常州信息职业技术学院起迄日期：2008-8-4 ——2008-8-25毕业设计（论文）任务书专业机电一体化班级机电061 姓名彭靖尧一、课题名称：PLC水塔水位控制系统的设计二、主要技术指标：1、PLC能提供可编程逻辑分析和PID功能的可编程逻辑控制器）（SATTCONTORL公司生产PLC52、变频器的工作电压为380V，随机容量为24kwA（IPF-24变频器）三、工作内容和要求：通过出水母管中安装压力变送器，将水压值转换为5-25mA 电流信号输入PLC，把该信号与水位设定值相比较，并经PID运算后，由PLC把计算结果作为输出信号送往变频器，控制变频器的输出频率，从而调整水泵电机的转速，使出水母管水压稳定，即水塔中的水位高度稳定在设定值上。

系统设有备用泵和消防功能，水位显示及报等功能。

四、主要参考文献：[1]谢又成，章棘.PLC在恒压供水自动控制系统中的应用（J）l.电工技术杂志，2003,(2):36-37.[2]戴广平.电动机变频器与电力拖动[M].北京:中国石化出版社，1999. 89-106.[3]何衍庆，戴自样，俞金寿.可编程序控制器原理及应用技巧[M].北京:化学工业出版社，1998. 6-16.[4]郑萍.现代电气控制技术[M].重庆:重庆大学出版社，2001.1学生（签名）年月日指导教师（签名）年月日教研室主任（签名）年月日系主任（签名）年月日毕业设计（论文）开题报告目录0绪论 (5)0.1双恒压供水系统的目的与研究意义 (5)0.2交流变频调速的优势与应用 (7)0.3可编程序控制器的特点与应用 (10)1变频器的节能原理 (17)1.1变频器的控制方式 (17)1.2变频调速的调速及节能原理 (17)2控制系统硬件设计 (19)2.1主电路设计 (19)2.2控制电路设计 (19)3各种元器件的选择 (21)3.1PLC的选择 (21)3.2变频器的选择 (21)3.3压力传感器的选择 (21)3.4触摸屏的选择 (22)3.5软启动的选择 (23)4恒压供水系统软件设计 (24)4.1程序功能图的设计 (24)4.2内置PID功能及其编程 (25)4.3系统程序设计及说明 (26)4.4输入输出地址分配表如下…………………………6小结……………………………………………………7致谢……………………………………………………8参考文献………………………………………………PLC水塔水位控制系统的设计摘要:该毕业设计对环保、节能、自动补压型给水设备作了介绍。

plc水位控制系统课程设计

plc水位控制系统课程设计一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握PLC（可编程逻辑控制器）在水位控制系统中的应用。

通过本课程的学习，学生将能够理解PLC的基本原理，熟悉PLC的硬件组成和软件编程，掌握PLC在水位控制系统中的应用方法和技巧。

具体来说，知识目标包括：1.掌握PLC的基本原理和结构。

2.熟悉PLC的编程语言和指令系统。

3.了解PLC在水位控制系统中的应用。

技能目标包括：1.能够使用PLC编程软件进行程序设计。

2.能够根据水位控制需求设计和调试PLC程序。

3.能够对PLC系统进行故障排除和维护。

情感态度价值观目标包括：1.培养学生对新技术的兴趣和好奇心。

2.培养学生解决问题的能力和创新精神。

3.培养学生团队合作和沟通能力的意识。

二、教学内容本课程的教学内容主要包括PLC的基本原理、硬件组成、软件编程以及在水位控制系统中的应用。

具体的教学大纲如下：1.第一章：PLC概述介绍PLC的定义、发展历程、特点和应用领域。

2.第二章：PLC的硬件组成介绍PLC的中央处理单元、输入/输出模块、电源模块、通信模块等硬件组成部分。

3.第三章：PLC的编程语言介绍PLC的编程语言包括指令表、逻辑功能图、功能块图和顺序功能图。

4.第四章：PLC在水位控制系统中的应用介绍PLC在水位控制系统中的典型应用案例，包括水位检测、控制算法实现、程序设计和调试。

5.第五章：PLC编程软件的使用介绍PLC编程软件的功能、操作方法和程序调试技巧。

三、教学方法为了提高学生的学习兴趣和主动性，本课程将采用多种教学方法，包括讲授法、讨论法、案例分析法和实验法等。

1.讲授法：通过教师的讲解，使学生掌握PLC的基本原理和编程方法。

2.讨论法：通过小组讨论，引导学生深入思考和探讨PLC应用中的问题。

3.案例分析法：通过分析实际案例，使学生了解PLC在水位控制系统中的应用。

4.实验法：通过实验操作，培养学生实际操作能力和故障排除能力。

基于单片机的水位控制系统设计

基于单片机的水位控制系统设计水位控制系统是一个广泛应用于水处理、工业生产、农田灌溉等领域的自动化控制系统。

基于单片机的水位控制系统设计可以实现对水位的监测、判断和控制，以满足不同应用场景下的需求。

本文将从系统设计的背景、硬件设计和软件设计三个方面进行详细介绍。

一、系统设计的背景水位控制系统的设计是为了解决水位监测和控制的问题。

在许多场景下，人工对水位进行监测和控制工作效率低，且易出现错误。

因此，基于单片机的水位控制系统设计就显得尤为重要。

通过该系统的设计，我们可以实现对水位的自动监测和控制，提高效率和准确性。

二、硬件设计硬件设计是水位控制系统的基础，主要包括传感器、单片机、继电器和执行器等组成部分。

1.传感器：传感器是水位控制系统的核心部分，用于实时监测水位的变化。

常用的传感器有浮球传感器和水压传感器。

浮球传感器通过浮子的上升和下降来检测液位的高低，而水压传感器则是通过测量液体对其施加的压力来确定液位高低。

2. 单片机：单片机是水位控制系统的控制核心，负责对传感器采集到的数据进行处理和判断，并控制继电器和执行器的工作。

常用的单片机有51单片机和Arduino等。

3.继电器：继电器用于实现对水泵等执行器的控制。

当水位过低时，继电器会触发并启动水泵，增加水位；当水位过高时，继电器会触发并关闭水泵，减少水位。

4.执行器：执行器是水位控制系统的最终执行部分，常见的有水泵、电磁阀等。

执行器的选择需要根据具体应用场景和要求来确定。

三、软件设计软件设计是基于单片机的水位控制系统的重要组成部分，主要包括数据处理和控制逻辑的设计。

1.数据处理：单片机通过传感器采集到的数据进行处理和分析判断。

例如，通过比较当前水位与设定水位的差值来判断是否需要控制执行器的启停。

2.控制逻辑：根据具体需求设计水位控制逻辑，例如，当水位低于设定水位时，启动水泵将水注入；当水位高于设定水位时，关闭水泵停止注水。

3.用户界面：有些系统可能需要用户交互，因此可以设计一个简单的用户界面，用于设置设定水位、显示当前水位和控制系统的工作状态等。

c51单片机水位控制系统设计

单片机水位控制设计目录1 概述 (2)2 设计的基本任务和要求 (3)2.1 基本功能 (3)2.2 塔水位控制原理 (3)2.3 系统硬件总体方案 (4)3 控制系统方案设计 (4)3.1系统硬件方案 (4)3.2 核心芯片AT89C51 单片机 (5)3.3系统软件总体方案 (5)4.Proteus 设计与仿真 (7)4.1元器件清单 (7)4.2 基于单片机水位控制原理图5 (7)4.3 基于单片机的水位控制PCB 图 6 (8)4.4水位检测的主程序 (8)4.5 实验仿真结果 (11)4.6 结语 (11)5 设计体会 (12)参考文献 (12)1 概述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,微机控制有以下明显优势: 1）直观而集中的显示各运行参数,能显示液位状态。

2）在运行中可以随时方便的修改各种各样的运行参数的控制值,并修改系统的控制参数,可以方便的改变液位的上限、下限。

3）具有水体控制过程的自动化处理以及监控软件良好的人机界面，操作人员在监控计算机上能根据控制效果及时修运行参数，这样能有效地减少工人的疲劳和失误，提高生产过程的实时性、安全性综合以上的种种优点可以预见采用计算机控制系统是行业的大势所趋。

单片机是在一块芯片上集成了一片微型计算机所需的CPU、存储器、输入、输出等部件。

单片机自问世以来,性能不断提高和完善,体积小、速度快、功耗低的特点使它的应用领域日益广泛。

plc水位控制系统课程设计

plc水位控制系统课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解PLC（可编程逻辑控制器）的基本原理和功能，掌握水位控制系统的基本构成和运作机制；2. 学会使用PLC进行水位控制系统的编程与调试，掌握相关电气图纸的阅读与绘制；3. 掌握水位传感器的工作原理及其在水位控制系统中的应用。

技能目标：1. 能够运用所学知识，独立完成PLC水位控制系统的设计、编程和调试；2. 培养学生解决实际工程问题的能力，提高学生的动手操作和团队协作能力；3. 培养学生运用现代技术手段，对水位控制系统进行优化与改进的能力。

情感态度价值观目标：1. 激发学生对自动化技术的兴趣，提高学生学习的积极性和主动性；2. 培养学生的创新意识，使学生认识到技术发展对社会生产力的推动作用；3. 增强学生的环保意识，让学生明白智能控制系统在节能减排方面的意义。

本课程针对高年级学生，在已有基础知识和技能的基础上，注重理论与实践相结合，提高学生的实际操作能力。

课程目标具体、可衡量，旨在使学生在掌握PLC水位控制系统相关知识的同时，培养其解决实际问题的能力，增强学生的创新意识和环保意识。

通过本课程的学习，为学生今后从事自动化领域的工作奠定基础。

1. PLC基本原理：介绍PLC的组成、工作原理及性能特点，以课本第三章为基础，深入讲解PLC在工业控制系统中的应用。

2. 水位控制系统构成：分析水位控制系统的基本构成，包括水位传感器、PLC、执行器等组成部分，参照课本第四章内容进行讲解。

3. PLC编程与调试：教授PLC编程的基本方法，包括指令系统、程序结构等，结合第五章实例进行讲解，并组织学生进行实践操作。

4. 水位控制程序设计：根据实际需求，设计水位控制程序，引导学生运用所学知识，参照课本第六章进行程序编写与调试。

5. 电气图纸阅读与绘制：培养学生阅读和绘制电气图纸的能力，以第七章内容为依据，组织相关实践活动。

6. 水位传感器应用：讲解水位传感器的工作原理及其在水位控制系统中的应用，结合第八章内容进行教学。

水塔水位控制系统设计精品

控制算法设计
根据水塔的实际情况和用户需求，设计合适的控制算法，如PID控制、模糊控制等，实现对水位的精确控制。
执行机构选择
根据控制算法的要求，选择合适的执行机构，如水泵、阀门等，实现对水位的调节。
通信与监控
建立水塔水位控制系统的通信与监控网络，实现远程监控、数据采集和故障预警等功能。
防洪抗旱在洪水或干旱时期，水塔水位控制系统可发挥调节作用，减轻灾害损失，保障人民生命财产安全。
农业灌溉
在农业灌溉领域，水塔水位控制系统能够根据土壤湿度和作物需水情况，自动调节灌溉水量，提高水资源利用效率。
工业冷却水供应
在工业生产中，水塔水位控制系统可为冷却设备提供稳定的水源，确保设备正常运行，降低能耗。
重要性
水塔水位控制系统对于保证供水系统的稳定运行具有重要意义，能够避免因水位过高或过低对供水系统造成的影响，提高供水效率和水质安全。
水塔水位控制系统的历史与发展
历史
水塔水位控制系统最初采用人工控制方式，随着技术的发展，逐渐演变为自动化控制系统。
发展
现代水塔水位控制系统不断引入新技术和智能化设备，如传感器、PLC控制器、变频器等，实现更加精准和高效的控制。
数据处理
对采集到的数据进行预处理和分析，为控制算法提供准确可靠的数据支持。
安全保护机制的建立
权限管理
设置不同等级的用户权限，确保只有授权用户才能进行相应的操作。
异常处理
当出现异常情况时，系统能够及时报警并采取相应的安全措施，如自动关闭阀门、启动备用设备等。
05
CATALOGUE
水塔水位控制系统的调试与优化
标准化与模块化
为便于系统的集成、互换和维护，水塔水位控制系统将逐步实现标准化和模块化设计。

锅炉汽包水位控制系统的设计毕业论文

过程控制系统实验报告专业 xxxxxx班级 xxxxxxxxx学生姓名 xxxxxx学号 xxxxxxxx锅炉汽包水位控制系统设计一、控制要求设计一个汽包水位控制系统;使汽包水位维持在90CM;稳态误差±0;5CM;以满足生产要求..二、完成的主要任务1.掌控锅炉生产蒸汽工及其工作流程2.对被控对象进行特性分析;画出汽包水位控制系统方框图和流程图3.选择被控参数和被控变量;说明其选择依据4.设计控制系统方案;如何选择检测仪表;说明其选择原则和仪表性能指标5.说明单回路控制系统4个环节的工作形式对控制过程6.对控制进行PID控制说明其参数整定理论7.对锅炉汽包水位进行simulink仿真;对参数进行整定;其仿真图要满足动态性能指标8.总结实验课程设计的经验和收获过程控制系统实验报告............................... - 0 -第一章锅炉汽包水位控制系统的组成原理............ - 3 -1.1 概述............................................ - 3 -1.2 锅炉生产蒸汽工艺简述 ............................ - 4 -1.3 锅炉生产蒸汽工作流程 ............................ - 4 - 第二章锅炉汽包水位控制系统的方案设计............... - 5 -2.1 对被控对象进行特性分析 ............................ - 5 -2.2汽包水位控制系统方框图和流程图..................... - 5 -2.2.1 液位控制系统的方框图.................................. - 5 -2.2.2 液位控制系统的方案图.................................. - 6 -2.3选择被控参数和被控变量............................. - 7 -2.4选择检测仪表;说明其选择原则和仪表性能指标 .......... - 7 -2.4.1传感器、变送器选择 ..................................... - 8 -2.4.2执行器的选择........................................... - 8 -2.4.3关于给水调节阀的气开气关的选择.. ....................... - 8 -2.4.4 关于给水调节阀型号的选择.. ............................. - 9 -2.4.5 给水流量蒸汽流量..................................... - 9 -2.5 四个环节的工作形式对控制过程............................... - 9 -第三章PID控制.................................... - 10 -3.1对控制进行PID控制.......................................... - 10 -3.2整定PID理论参数............................................ - 11 -第四章仿真...................................... - 12 -4.1对锅炉汽包水位进行simulink仿真................... - 12 -4.2对系统参数进行整定................................ - 14 -第四章结束语...................................... - 10 -第一章锅炉汽包水位控制系统的组成原理1.1概述随着电子产品的降价及自动化生产线工艺控制连续稳定优势的凸现;越来越多的企业准备将自己的核心生产线改成全自动化生产线或者对个别关键工艺参数采用自动控制..工业应用自控技术在中国的推广使用较晚;但近年来发展较快..国内现在做汽包水位自动控制系统方面的设计公司很多;但由于能够集工艺要求、自动化技术和电气技术三者于一体的设计不多;所以人们清楚地认识到自动控制技术在工业应用中的重要地位和作用..从传统的控制方式来看;结构简单成本低的方案不能有效的控制锅炉汽包“虚假水位”现象;而能够在一定程度上控制“虚假现象”;系统却过于复杂;成本较高..故三种基本结构应运而生：单冲量调节系统结构;单级三冲量调节系统结构;串级三冲量调节系统结构..低负荷阶段;由于疏水和排污等因素的影响;给水和蒸汽流量存在着严重的不平衡;而且流量太小时;测量误差大;故在低负荷阶段;一般采用单冲量调节方式..单冲量水位控制系统是以汽包水位作为唯一的控制信号;冲量即变量..单冲量水位控制系统由汽包、变送器、调节器、执行器及调节阀等组成;系统框图如下所示：图1.1 液位控制系统方框图1.2锅炉生产蒸汽工艺简述水位控制系统的任务是使给水量与锅炉蒸汽量相适应;维持汽包水位在工艺规定的范围内..汽包水位反映了锅炉蒸汽流量与给水量之间的平衡关系;是锅炉运行中非常重要的监控参数..汽包水位过高;会影响汽水分离的效果;使蒸汽带液;过热器结垢;影响过热器的效率；如果使带液蒸汽进入汽轮机;会损坏汽轮机叶片..如果水位过低;会破坏水循坏而损坏锅炉;尤其是大型锅炉;一旦停止给水;汽包存水会在很短时间内完全汽化而造成重大事故;甚至引起爆炸..因此汽包水位需要严格控制..1.3锅炉生产蒸汽工作流程锅炉是工业过程中不可缺少的动力设备;锅炉的任务是根据外界负荷的变化;输送一定质量气压;气温和相应数量的蒸汽..锅炉是由“锅”和“炉”俩部分组成..“锅”就是锅炉的汽水系统;如图所示..由省煤器3、汽包4、下降管8、过热器5、上升管7、给水调节阀2、给水母管1及蒸汽母管6等组成..锅炉的给水用给水泵打入省煤器;在省煤器中;水吸收烟气的热量;使温度升高到本身压力下的沸点;成为饱和水然后引入汽包..汽包中的水经下降管进入锅炉底部的下联箱;又经炉膛四周的水冷壁进入上联箱;随即又回入汽包..水在水冷壁管中吸收炉内火焰直接辐射的热;在温度不变的情况下;一部分蒸发成蒸汽;成为汽水混合物..汽水混合物在汽包中分离成水和汽;水和给水一起在进入下降管参加循环;汽则由汽包顶部的管子引往过热器;蒸汽在过热器中吸热、升温到规定温度;成为合格蒸汽送入蒸汽母管..“炉”就是锅炉的燃烧系统;由炉膜、烟道、吸燃器、空气预热器等组成..锅炉燃料燃烧所需的空气由送风机送入;通过空气预热机;在空气预热机中吸收烟气热量;成为热空气后;与燃料按一定的比例进入炉膛燃烧;生成的热量传递给蒸汽发生系统;产生饱和蒸汽..然后经过过热器;形成一定的过热蒸汽;汇集到蒸汽母管..具有一定的压力的过热蒸汽;经过负荷设备调节阀供负荷设备使用..与此同时;燃烧过程中产生的烟气;其中含有大量余热;除了将饱和蒸汽变成过热蒸汽外;还预热锅炉给水和空气;最后经烟囱排入大气..第二章锅炉汽包水位控制系统的方案设计2.1 对被控对象进行特性分析在设计锅炉汽包水位控制的过程中首先从汽包锅炉入手;汽包锅炉有自然循环方式和强制循环方式两种;汽包锅炉自动控制的任务与直流锅炉几乎一样;也是主要包括四个方面：1保证系统安全运行；2保持燃烧的经济性；3保持炉膛负压在一定范围内；4运行中保证气轮机所需的蒸汽量;过热蒸汽压力和蒸汽温度的恒定..无论上一自然循环还是强制循环锅炉;其给水控制的任务都是为了保证锅炉负荷和给水的平衡关系..但是;汽包锅炉由于有了汽包的存在;使锅炉的运行方式、锅炉的结构、工作原理与直流锅炉不同;这就使实现控制的方式;采用被调量都有所区别..2.2汽包水位控制系统方框图和流程图2.2.1液位控制系统的方框图单冲量水位控制系统以汽包水位作为唯一的控制信号;冲量即变量..水位测量信号H的偏差;通过执行器去控经变送器送到水位调节器;调节器根据汽包水位测量值H与0制给水调节阀以改变给水量;保持汽包水位在允许的范围内..系统方框图如下所示..图2.1 液位控制系统方框图这种控制系统结构简单;是典型的单回路控制系统..采用单冲量控制系统;进行PID调节一般就能满足生产要求..2.2.2液位控制系统的方案图以汽包水位为被控参数;给水量作为控制变量可构成如图所示的单回路水位控制系统;工程上也称为单冲量控制系统..这种系统的优点是所用设备少;结构简单;参数整定和使用维护方便..在如图所示的单冲量控制系统中;当锅炉蒸汽负荷流量突然大幅度增加时;由于假水位现象;调节器不但不及时开大给水阀来增加给水量;反而去关小调节阀的开度;减小给水量..这样由于蒸汽量增加、给水量减少使汽包存水量减少..等到假水位消失后;汽包水位会严重下降;甚至会使汽包水位降到危险的程度;以至发生事故..对于负荷变动较大的大、中型锅炉;单冲量控制系统不能保证水位稳定;难以满足水位控制要求和生产安全..而对小型锅炉;由于蒸汽负荷变化时假水位的现象并不明显;如果在配上相应的一些联锁报警装置;这种单冲量控制系统也能满足生产的要求;并保证安全生产..图2.2 液位控制系统方案图 2.3选择被控参数和被控变量被控参数：能在生产过程中借助自动控制保持恒定值或按一定规律变化的变量.. 控制变量：用来克服干扰对被控参数的影响;实现控制作用的变量..又称为操纵变量..最常见的操纵变量是介质的流量;也有以转速、电压等作为操纵变量的..本次实验设计的控制变量为出口流体的流量..控制变量的确定被控变量选定以后;应对工艺进行分析;找出所有影响被控变量的因素..在这些变量中;有些是可控的;有些是不可控的..1、在诸多影响被控变量的因素中选择一个对被控变量影响显著且便于控制的变量;作为控制变量；2、其它未被选中的因素则视为系统的干扰..2.4选择检测仪表;说明其选择原则和仪表性能指标调节器的选型与调节规律的选择对过程控制系统的控制品质有至关重要的影响;也是过程控制系统设计的核心内容之一..调节器的输出决定于被控参数的测量值与设定值之差;被控参数的测量值与设定值变化;对输出的作用方向是相反的..过程控制中;对于调节器的正反作用的定义为：当设定值不变时;随着测量值的增加;调节器的输出也增加;则称为“正作用”方式；同样;当测量值不变;设定值减小时;调节器输出增加;称为“正作用”方式..调节阀正、反作用方式的选择是在调节阀气开、气关方式确定之后进行的;其确定原则是使整个单回路构成负反馈系统..图2.2 液位控制系统流程图2.4.1传感器、变送器选择传感器、变送器完成对被控参数的检测;并将测量信号传送至控制器..测量信号是调节器进行控制的依据;被控参数迅速、准确地测量是实现高性能控制的重要条件..测量不准确或不及时;会产生失调、误调或调节不及时..因此;传感器、变送器的选择是过控系统设计中重要的一环..2.4.2执行器的选择过程控制使用最多的是由执行机构和调节阀组成的执行器..A 、调节阀工作区间的选择B 、调节阀的流量特性选择C 、调节阀的气开、气关作用方式选择2.4.3关于给水调节阀的气开气关的选择关于给水调节阀的气开气关的选择;一般都是从安全角度考虑的..如果高压蒸汽供给蒸汽透平压缩机的重要负荷;为保护这些设备以选用气开F ．C 阀为宜..如果蒸汽作为工艺生产中的热源时;为保护锅炉;以选用气关F ．O 阀为宜..综合起来考虑;一般选带保”+”-位装置F．IJ的给水阀;即事故状态该阀停在原位..2.4.4 关于给水调节阀型号的选择关于给水调节阀型号的选择..由于流经给水阀的除氧水压力为6．0MPa 温度为104℃ ;极宜产生汽蚀现象..对于轻度汽蚀;一般给水阀的阀芯阀座选用司钛莱合金堆焊即可..对于重度汽蚀;一般给水阀选用多级高压调节阀;使高压除氧水在流过调节阀多级节流孔后逐渐降压;而每级阀芯上只承担一部分压差;使节流后的压力在阀的部分恢复不到流体的饱和蒸汽压力;可以有效的避免汽蚀现象;也有效的防止了汽蚀引起的噪声振动和对阀芯阀座的侵蚀..2.4.5 给水流量蒸汽流量给水流量蒸汽流量的一次元件如果选用节流装置;则差压变送器输出的信号需经开方器后再输入到加法器进行信号叠加..这样可以减少非线性对系统调节品质的影响..若是选用流量变送器则不必加开方器..它们的显示仪表的量程应选择的相同;其范围应比额定蒸汽负荷大一些;以保证锅炉在额定负荷下的给水流量有波动的余地..2.5 四个环节的工作形式对控制过程确定调节系统的方案时;要根据对象的特性和工艺要求;选择合适的调节规律;使组成的调节系统满足预期的品质指标..调节器的调节规律;即它的输出量与输入量偏差值之间的函数关系..P = f e调节器的作用是根据偏差;按规定的调节规律产生输出信号;推动执行机构;对生产过程进行调节..1、比例控制P适用于控制通道滞后较小、负荷变化不大、工艺上没有提出无差要求的系统;2、比例积分控制PI适用于控制通道滞后较小、负荷变化不大、工艺参数不允许有余差的系统..3、比例微分控制PD适用于控制通道滞后较大的系统..例如加热较慢的温度控制系统..4、比例积分微分控制PID适用于容量滞后较大、负荷变化大、控制质量要求较高的系统;应用最普遍的是温度控制系统与成分控制系统..第三章PID控制3.1对控制进行PID控制求出系统的传递函数;画出液位控制系统方框图..在稳定状态下;水位测量信号等于给定值;水位调节器的输出;蒸汽流量及给水流量等三个信号;通过加法器得到的输出电流为:I0= K1 I1-K2 I2+ K3 I3式中;I1 为液位调节器的输出电流;I2 为蒸汽流量变送器的电流;I3 为给水流量变送器的电流;K1 、K2 、K3 分别为加法器各通道的衰减系数..设计K2 I2= K3 I3此时I0 正是调节阀处于正常开度时所需要的电流信号为了安全调节阀必须用气关阀 ..假定在某一时刻;蒸汽负荷突然增加;蒸汽流量变送器的输出电流I2 相应增加;加法器的输出电流I0 就减少; 从而开大给水调节阀..但是与此同时出现了假水位现象;水位调节器输出电流I1 将增大..由于进入加法器的两个信号相反; 蒸汽流量变送器的输出电流I2 会抵消一部分假水位输出电流I1 ; 所以; 假水位所带来的影响将局部或全部被克服..待假水位过去;水位开始下降;水位调节器输出电流I1 开始减小; 此时; 它与蒸流量信号变化的方向相反; 因此加法器的输出电流I0 减小; 意味着要求增加给水量; 以适应新的负荷需要并补充水位的不足..图3.1 液位控制系统方框图3.2整定PID理论参数调节器参数的工程整定方法在控制系统设计或安装完毕后;被控对象、测量变送器和执行器这三部分的特性就完全确定了;不能任意改变..只能通过控制器参数的工程整定;来调整控制系统的稳定性和控制质量..控制器参数的整定;就是按照已定的控制方案;求取使控制质量最好的控制器参数值..具体来说;就是确定最合适的控制器比例度P、积分时间TI;和微分时间TD..1稳定边界法临界比例度法属于闭环整定方法;根据纯比例控制系统临界振荡试验所得数据临界比例度Pm和振荡周期Tm;按经验公式求出调节器的整定参数..1 若置调节器Ti→∞;Td=0;比例度P →较大值;将系统投入运行..2 逐渐减小P ;加干扰观察;直到出现等幅减振荡为止..记录此时的临界值Pm和Tm..yT图3.2 液位控制系统图根据Pm 和Tm;按经验公式计算出控制器的参数整定值第四章仿真4.1对锅炉汽包水位进行simulink仿真稳定边界法：图4.1比例控制图图4.4 比例控制 simulink仿真结果图4.3系统PID仿真图图4.4 PID控制simulink仿真结果4.2对系统参数进行整定1 置调节器Ti→∞; Td=0;比例度P →较大值;将系统投入运行..2 逐渐减小P ;加干扰观察;直到出现等幅减振荡为止..记录此时的临界值Pm和Tm..3根据Pm和Tm;按经验公式计算出控制器的参数整定值..在控制系统设计或安装完毕后;被控对象、测量变送器和执行器这三部分的特性就完全确定了;不能任意改变..只能通过控制器参数的工程整定;来调整控制系统的稳定性和控制质量..控制器参数的整定;就是按照已定的控制方案;求取使控制质量最好的控制器参数值..具体来说;就是确定最合适的控制器比例度P、积分时间TI;和微分时间TD..1稳定边界法临界比例度法属于闭环整定方法;根据纯比例控制系统临界振荡试验所得数据临界比例度Pm和振荡周期Tm;按经验公式求出调节器的整定参数..1 若置调节器Ti→∞;Td=0;比例度P →较大值;将系统投入运行..2 逐渐减小P ;加干扰观察;直到出现等幅减振荡为止..记录此时的临界值Pm和Tm..第五章结束语这次的锅炉汽包水位控制系统设计;把课堂上学到的东西用了出来;因为每台锅炉都不一样;不能全部说清楚..这次课程设计是使用常规仪表对锅炉汽包水位进行自动控制的典型的方案;让我从中体会到了过程控制的内涵..也为接下来的考试打下了基础..同时感谢老师的精心指导;让我能顺利完成这次课程设计..。