MCGS水箱液位上下变化

实验六上下水箱液位串级控制

一、实验目的

1、了解复杂过程控制系统的构成。

2、掌握复杂过程控制一—串级控制方法。

3、控制要求：超调量σ＜20%，调节时间Ts≤3T，余差＜5%。

二、实验设备及参考资料

1、PCS-B过程控制实验装置（使用其中：电动调节阀、DDC控制单元、上下水箱及液位变送

器、水泵1系统等）。

2、电动调节阀的操作说明书、液位变送器的调试（一般出厂之前已调试好）方法。

三、实验系统流程图：

四、实验原理本实验采用计算机控制,将下水箱液位控制在设定高度。串级回路是由内反馈组成的双环控制系统，属于复杂控制范畴。在计算机中设置了两个虚拟调节器作为主副调节器。将下水箱的液位信号输出作为主调节器输入，主调节器的输出作为副调节器的输入，在串级控制系统中，两个调节器任务不同，因此要选择调节器的不同调节规律进行控制，副调节器主要任务是快速动作，迅速抵制进入副回路的扰动，至于副回路的调节不要求一定是无静差。主调节器的任务是准确保持下水箱液位在设定值，因此，主调节器采用PI调节器

也可考虑采用PID调节器。串级控制系统的方块原理图如图1。

图1串级控制系统的方块原理图

串级控制系统的参数整定

①. 两步整定法

第一步整定副回路的副控制器；第二步整定主回路的主控制器。

a.

毕 业 设 计

学生姓名：学 院：专 业：题 目：基于指导教师：评阅教师：

学 号：

电气工程学院

MCGS的双容水箱液位监控系统设计

2014年6月

毕 业 设 计 中 文 摘 要

由于PLC的迅速发展，PLC于工业控制中越来越重要，而液位控制正是其在工业控制中的重要体现。与此同时，监控组态软件也被大量配合PLC共同应用到工业控制当中。通过对课题的研究，以双容水箱液位控制为对象，设计了基于PLC的液位监控系统。完成了PLC的硬件设计和软件设计，主要包括硬件选型、编制元器件I/O总表、绘制主电路图、控制电路图以及S7-200外围接线图等；编写了系统控制的PLC梯形程序图。最后基于昆仑通态MCGS软件完成了对液位监控系统设计，包括监控总界面、控制界面，趋势曲线等模块；同时实现了上位机MCGS与下位机PLC之间的通讯调试工作。 关键词：P

毕 业 设 计

学生姓名：学 院：专 业：题 目：基于指导教师：评阅教师：

学 号：

电气工程学院

MCGS的双容水箱液位监控系统设计

2014年6月

毕 业 设 计 中 文 摘 要

由于PLC的迅速发展，PLC于工业控制中越来越重要，而液位控制正是其在工业控制中的重要体现。与此同时，监控组态软件也被大量配合PLC共同应用到工业控制当中。通过对课题的研究，以双容水箱液位控制为对象，设计了基于PLC的液位监控系统。完成了PLC的硬件设计和软件设计，主要包括硬件选型、编制元器件I/O总表、绘制主电路图、控制电路图以及S7-200外围接线图等；编写了系统控制的PLC梯形程序图。最后基于昆仑通态MCGS软件完成了对液位监控系统设计，包括监控总界面、控制界面，趋势曲线等模块；同时实现了上位机MCGS与下位机PLC之间的通讯调试工作。 关键词：P

课程设计说明书

（2014/2015 学年第 二 学期）

课程名称 ： 可编程控制器课程设计 题 目 ：上下两个水箱液位串级控制PLC系统设计 专业班级 ： 学生姓名 ： 学 号： 指导教师 ： 杜永、杨怡君、刘增环、李兵等 设计周数 ： 两周

设计成绩 ：

目录

1、课程设计目的 .................................... 2

2、课程设计正文 .................................... 2

2.1技术要求 .................................................... 2 2.2 方案设计 ......................

太原理工大学

过程控制系统课程设计

设计名称水箱液位系统的控制设计 专业班级 自动化0902 学 号 姓 名 指导教师

太原理工大学现代科技学院过程控制系统课程设计报告

……………………………………装………………………………………订…………………………………………线……………………………………… 专业班级 自动化0902 学号 姓名 成绩

目 录

摘 要.................................................. III 任 务 书 IV 第1章 绪论 .............................................. 4 1．1过程控制的定义 ...................

单片机控制的水箱液位检测装置

摘 要

本设计是由单片机控制的水箱液位检测装置，可以对水箱液位进行检测与显示。本文介绍了8051单片机、MPX10DP差压传感器、模数转换芯片ADC0804的整体功能，并且完成了硬件电路的设计。硬件部分利用差压传感器MPX10DP对被测水箱中的液位信息进行采集，将采集到的压力信号转换成微弱的电压信号，再对此电压信号进行调零、放大处理后送入模数转换模块ADC0804进行信号转换,将转换后得到的数字信号送入8051单片机进行数据处理，由单片机把处理完成的数据送到数码管中进行显示,这样就完成了对水箱的液位检测。

本设计中的液位检测装置达到了设计要求，可以对水箱液位进行检测。利用本设计方法构成的检测装置性能稳定并且操作方便，克服了传统人工水位检测耗时耗力、检测结果误差大的缺点，满足现代工业对液位检测的要求，可以广泛应用在民用或工业中。

关键词：MPX10DP；8051；ADC0804；液位检测

Single-chip Microcomputer Control of Tank Liquid Level Detection

Device ABSTRACT

This design is a tank liquid leve

太原理工大学

过程控制系统课程设计

设计名称水箱液位系统的控制设计 专业班级 自动化0902 学 号 姓 名 指导教师

太原理工大学现代科技学院过程控制系统课程设计报告

……………………………………装………………………………………订…………………………………………线……………………………………… 专业班级 自动化0902 学号 姓名 成绩

目 录

摘 要.................................................. III 任 务 书 IV 第1章 绪论 .............................................. 4 1．1过程控制的定义 ...................

单片机控制的水箱液位检测装置

摘 要

本设计是由单片机控制的水箱液位检测装置，可以对水箱液位进行检测与显示。本文介绍了8051单片机、MPX10DP差压传感器、模数转换芯片ADC0804的整体功能，并且完成了硬件电路的设计。硬件部分利用差压传感器MPX10DP对被测水箱中的液位信息进行采集，将采集到的压力信号转换成微弱的电压信号，再对此电压信号进行调零、放大处理后送入模数转换模块ADC0804进行信号转换,将转换后得到的数字信号送入8051单片机进行数据处理，由单片机把处理完成的数据送到数码管中进行显示,这样就完成了对水箱的液位检测。

本设计中的液位检测装置达到了设计要求，可以对水箱液位进行检测。利用本设计方法构成的检测装置性能稳定并且操作方便，克服了传统人工水位检测耗时耗力、检测结果误差大的缺点，满足现代工业对液位检测的要求，可以广泛应用在民用或工业中。

关键词：MPX10DP；8051；ADC0804；液位检测

Single-chip Microcomputer Control of Tank Liquid Level Detection

Device ABSTRACT

This design is a tank liquid leve

单容水箱液位过程控制实验报告

学号：

姓名： 教师：

一、实验目的

一、 二、 三、 四、 了解单容水箱液位控制系统的结构与组成。

掌握单容水箱液位控制系统调节器参数的整定方法。 研究调节器相关参数的变化对系统静、动态性能的影响。 了解PID调节器对液位、水压控制的作用。

二、单容水箱系统模型 上水箱下水箱计算机调节器储水箱 三、电动调节阀流量特性物理模型 电动调节阀包括执行机构和阀两个部分，它是过程控制系统中的一个重要环节。电动调节阀接受调节器输出4～20mADC的信号，并将其转换为相应输出轴的角位移，以改变阀节流面积S的大小。图2-9为电动调节阀与管道的连接图。

图中：

u----来自调节器的控制信号（4～20mADC）

θ---阀的相对开度 s ---阀的截流面积

q----液体的流量

由过程控制仪表的原理可知，阀的开度θ与控制信号的静态关系是线性的，而开度θ与流量Q的关系是非线性的。

四、单容水箱系统PID控制规律及整定方法

PID控制规律

选择系统调节规律的目的，是使调节器与调节对象能很好地匹配，使

实验5 双容水箱液位定值控制实验

一、实验目的

1、掌握多容系统单回路控制的特点

2、深入了解PID控制特点。

3、深入研究P、PI和PID调节器的参数对系统性能的影响。

二、实验设备

A3000现场系统，任何一个控制系统。

三、实验原理与介绍

1、系统结构

水从中水箱进入，中水箱闸板开度8毫米，进入下水箱，下水箱闸板开度5-6毫米。要保证中水箱闸板开度大约下水箱闸板开度，这样控制效果好些。水流入量Qi由调节阀u控制，流出量Qo则由用户通过闸板来改变。被调量为下水位H。如图5-3-1所示。

实际上，可以通过控制连接到水泵上的变频器来控制压力，效果可能更好。 图5-3-1 双容水箱液位定值控制实验

2、控制逻辑结构

双容水箱液位控制系统如图5-3-2所示。

图5-3-2 双容水箱液位定值控制实验逻辑图

这也是一个单回路控制系统，它与上一个实验不同的是有两个水箱相串联，控制的目的是使下水箱的液位高度等于给定值所期望的高度；具有减少或消除来自系统内部或外部扰动的影响。显然，这种反馈控制系统的性能完全取决于调节器Gc（S）的结构和参数的合理选择。由于双容水箱的数学模型是二阶的，故它的稳定性不如单容液位控制系统。

对于阶跃输入（包括阶跃扰动），这种系统用比例（P）调节器去控制，系统