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《單容液位控制系統(tǒng)設(shè)計(機(jī)電班李壯)》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、黑龍江職業(yè)學(xué)院課程設(shè)計說明書目錄1系統(tǒng)設(shè)計認(rèn)識……………………………………………………………………………………11.1前言…………………………………………………………………………………………12系統(tǒng)方案確定、系統(tǒng)建模和原理介紹…………………………………………………………12.1控制方案確定………………………………………………………………………………12.2控制系統(tǒng)建?！?2.2.1被控對象………………………………………………………………………………12.2.2系統(tǒng)建?！?/p>
2、………………………………………………………………23系統(tǒng)構(gòu)成…………………………………………………………………………………………43.1控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)………………………………………………………………………………43.2控制系統(tǒng)方框圖……………………………………………………………………………44系統(tǒng)各環(huán)節(jié)分析…………………………………………………………………………………54.1調(diào)節(jié)器PID控制……………………………………………………………………………54.2執(zhí)行器分析…………………………………………………………………………………64.3檢測
3、變送環(huán)節(jié)分析…………………………………………………………………………64.4被控對象分析………………………………………………………………………………65系統(tǒng)仿真…………………………………………………………………………………………75.1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖以及參數(shù)整定…………………………………………………………………76儀器儀表選型……………………………………………………………………………………106.1PID調(diào)節(jié)器選擇……………………………………………………………………………106.2執(zhí)行器選擇…………………………………………………………………
4、………………116.2.1變頻器的選擇…………………………………………………………………………116.2.2電機(jī)的選擇……………………………………………………………………………116.2.3泵的選擇………………………………………………………………………………126.3差壓變送器的選擇…………………………………………………………………………127課程設(shè)計結(jié)束語…………………………………………………………………………………14參考文獻(xiàn)……………………………………………………………………………………………15117黑龍江職業(yè)學(xué)院課程設(shè)計說明書
5、一、系統(tǒng)設(shè)計認(rèn)識1.1前言過程控制早已在礦業(yè)、冶金、機(jī)械、化工、電力等方面得到了廣泛應(yīng)用。在液位控制方面，比如:水塔供水、工礦企業(yè)排給水、鍋爐汽包液位控制、精餾塔液位控制等更是發(fā)揮著重要作用。在這些生產(chǎn)領(lǐng)域里，基本上都是勞動強(qiáng)度大或者操作有一定危險性的工作，極易出現(xiàn)操作失誤引起事故，造成廠家的經(jīng)濟(jì)損失?？梢?，在實際生產(chǎn)中，液位控制的準(zhǔn)確程度和控制效果直接影響著工廠的生產(chǎn)成本、經(jīng)濟(jì)效益以及設(shè)備的安全系數(shù)。所以，為了保證安全條件、方便操作，就必須研究開發(fā)先進(jìn)的液位控制方法和策略。本設(shè)計以單容水箱的液位控制系統(tǒng)為研究對象。由于單回路反饋控制系
6、統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、投資少、操作方便，且能滿足一般的生產(chǎn)過程要求，在液位控制中得到了廣泛的應(yīng)用，所以本設(shè)計單容水箱的液位控制系統(tǒng)采用的就是單回路反饋控制。它的控制任務(wù)就是使水箱液位保持在給定值所要求的高度，并且減少或消除來自系統(tǒng)內(nèi)部和外部擾動的影響。通過系統(tǒng)方案的選擇，完成系統(tǒng)的工藝流程圖設(shè)計和方框圖的確定，各環(huán)節(jié)儀表儀器的選型，控制算法的選取，系統(tǒng)的仿真以及控制參數(shù)的整定等工作。二、系統(tǒng)方案確定、系統(tǒng)建模和原理介紹2.1控制方案確定如前言所介紹，由于單回路反饋控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、投資少、操作方便，且能滿足一般的生產(chǎn)過程要求，在液位控制中得到了廣
7、泛的應(yīng)用，故采用單回路反饋控制。液位控制的實現(xiàn)除模擬PID調(diào)節(jié)器外，還可以采用計算機(jī)PID算法控制。由差壓傳感器檢測出水箱水位；水位實際值通過單片機(jī)進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，變成數(shù)字信號后輸入計算機(jī)中；在計算機(jī)中，根據(jù)水位給定值與實際輸出值之差，利用PID程序算法得到輸出值，再將輸出值傳送到單片機(jī)中，由單片機(jī)將數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成模擬信號；最后，由單片機(jī)的輸出模擬信號控制交流變頻器，進(jìn)而控制電機(jī)轉(zhuǎn)速，從而形成一個閉環(huán)系統(tǒng)，實現(xiàn)水位的計算機(jī)自動控制。2.2控制系統(tǒng)建模2.2.1被控對象本設(shè)計探討的是單容水箱液位控制問題，所以有必要了解被控對象——上水箱的
8、結(jié)構(gòu)和特性。如圖2-1所示，水箱的出水量與水壓有關(guān)，而水壓又與水位高度近乎成正比。這樣，當(dāng)水箱水位升高時，其出水量也在不斷增大。所以，若閥V2開度適當(dāng)，在不溢出的情況下，當(dāng)水箱的進(jìn)水量恒定不變時，水位的上升
