基于单片机的液位控制系统
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。
基于单片机的智能输液控制系统设计
系统软硬件设计完成后，测试系统所实现的功能有：a．按键确定床位号、设定输液滴速及输液总量；b．红外收发二极管检测液滴及输毕报警信号并计算实际输液滴速；c．根据实测滴速和设定滴速的差值有效控制步进电机达到自动调节滴速的目的；d．根据设定滴速估算输液总时间；e．根据实测滴速计算剩余时间；f．从站输液信息均由12864液晶屏显示，通信相关信息由数码管及1602液晶屏显示，主站监控信息由PC机储存显示；g．由PTR8000模块将床位号、实测速度等数据以无线的方式传输至PC机，达到实时监控的目的；h．利用基于VC++的MSC控件设计合理的人机互动界面。
基于单片机的智能输液控制系统设计
0 引言
随着智能化控制研究的不断发展，自动化临床设备的研究日益成为医疗器械发展的一个重点，因而设计一种智能输液智能输液管理系统实现对输液过程的全程监控是医学发展的必然趋势。本文以远程监控实现输液实时监测为目标，通过下位机采集各床位患者的输液信息，再以无线的方式将数据传达至上位机，实现输液数据的实时显示和存储，以及在特殊情况下的报警等功能。
3．2 从站程序设计
从站程序设计主要由以下几部分子程序组成：键盘控制子程序、中断控制子程序、步进电机控制子程序、液晶屏显示子程序及无线模块收发控制子程序。其中数据处理单片机由键盘控制子程序设定滴速及输液总量等信息，中断子程序采集输毕及液滴信号并计算输液滴速及时间等数据，通过比较实测滴速和设定滴速产生控制信号调用步进电机控制子程序完成调速功能，所有信息均由12864液晶屏显示；数据通信单片机经串口接收处理单片机的实时信息并控制无线模块PTR8000发射出去。对于PTR8000的编程，必须在配置模式中对其进行配置，在RX模式中，地址匹配(AM)和数据准备就绪(DR)信号通知MCU一个有效的地址和数据包已经自动接收完成，MCU即可通过SPI接口读取接收的数据，在TX模式中，PTR8000自动产生前导码和CRC校验码，准备就绪(DR)通知数据传输已经完成。
基于单片机的水位检测控制系统设计
基于单片机的水位检测控制系统设计学院：专业：姓名：指导老师：信息学院自动化刘翔学号：职称：0901********盛珣华曹宇教授助理工程师中国·珠海二○一三年五月诚信承诺书本人郑重承诺：本人承诺呈交的毕业设计《基于单片机的水位检测控制系统设计》是在指导教师的指导下，独立开展研究取得的成果，文中引用他人的观点和材料，均在文后按顺序列出其参考文献，设计使用的数据真实可靠。
本人签名：日期：年月日基于单片机的水位检测控制系统设计摘要随着社会和科技的进步，以及人们的生活标准水平逐步的提高与发展，方便的全自动控制系统生活的开始逐步进入到我们的生活，单芯片微型计算机发展是其中的一个重要分支，具有高可靠性，高性能价格比，低电压，低功耗等优点，以单片机为核心的自动化控制系统已经赢得了广泛的应用范围。
本设计是基于单片机的水位检测控制系统设计。
设计系统的目的在于应用单片机的自动运行技术，使得水塔中的水位始终保持在一定范围内，以保证连续正常的供水。
本设计是以AT89C51单片机为核心部件的水塔水位检测控制仿真系统设计的，用以检测水位并进行控制、处理以及报警功能，并在Proteus仿真软件环境中仿真测试。
结果表明，设计的系统具有良好的检测和控制功能，方便移植性和可扩展性。
关键词：水位控制单片机报警Based SCM the water level detection control system designAbstracWith the social and technological progress, as well as the level of people's standard of living gradually improve with the exhibition, and the convenience of automatic control system for the beginning of life gradually into our lives, single-chip microcomputer development is an important branch,the advantages of high reliability, high performance and low cost, low-voltage, low-power microcontroller as the core of the automation control system has won a wide range of applications.The title of the graduate design microcontroller-based water level detection and control system design, three metal rods into the water used to detect the signal, the conductivity of the water, can see that the water level changes. Under normal circumstances, the water level should be kept within a certain range changes, the water level does not exceed the stipulated upper and lower limits, in the event of a system failure, should be promptly cut off electrical power, and there should be sound and audible alarm signals of the light-emitting diode. Design System aimed the application microcontroller run automatically, so that the water level in the water tower always maintained within a certain range in order to ensure the continuous normal water. The design is based on AT89C51 microcontroller as the core components of the water tower water level detection and control simulation system designed to detect water level control, processing, and alarm functions, and Proteus simulation software environment simulation testing. Experimental results show that the design of the system has a good detection and control functions, portability and scalability.Keywords:Level controlmicrocontroller alarm目录1前言 (1)1.1.本设计在国内发展概况 (1)1.2国外发展概况 (1)1.3设计目的 (2)1.4设计意义 (2)2总设计 (2)2.1设计的技术要求 (2)2.2应解决的主要问题 (3)2.3设计原理 (3)2.4方案选择 (3)2.5给定参数 (5)2.6整体方案设计 (5)2.7优点和特色 (6)2.8创新点 (7)2.9系统运行过程可能存在的问题 (7)2.9.1现场数据经过DTU发送后在远程监控室接收不到 (7)3硬件介绍 (7)3.1光电耦合器4N25 (7)3.1.1工作原理 (7)3.1.2主要性能 (8)3.1.3引脚图和引脚名称 (8)3.1.4极限参数 (8)3.2单片机芯片STC90C516RD+ (9)3.2.1芯片简介绍 (9)3.2.2芯片STC90C516RD+引脚 (9)3.2.3主要性能 (10)3.3电磁继电器 (11)3.4蜂鸣器 (11)3.5远程通信模块DTU (12)3.6液位高度传感器 (12)4组态软件 (13)4.1组态概况 (13)4.2组态设计 (13)5软件设计 (17)5.1Keil软件 (17)5.2程序方框图 (17)5.3程序设计 (18)5.4I/O口的分配 (18)5.5子程序 (18)5.5.1延时子程序 (18)5.5.2报警子程序 (19)5.5.3初始化子程序 (20)5.4主程序 (20)6结论 (22)参考文献 (23)谢辞 (24)附录 (25)程序代码 (25)1前言1.1.本设计在国内发展概况国产水位监测仪主要有浮筒式水位仪、压力传感器式水位仪、超声波式水位仪等，在功能齐全、性能稳定等方面，虽然与国际上先进的同类型产品存在一定差距，但是却可以基本满足水位监测及控制的需要。
基于单片机的水位控制系统设计
《单片机原理与接口技术》课程设计题目：基于单片机的水位控制系统设计《单片机原理与接口技术》课程设计任务书一、基本情况学时：2周学分：1.5 学分适应班级：自动化二、进度安排本设计共安排2周，合计60学时，具体分配如下：动员及准备工作：1学时选题分组：1学时PROTEUS仿真软件使用讲解：8学时总体方案设计：8学时硬件设计：12学时PROTEUS仿真图绘制：4学时软件设计：12学时撰写设计报告： 4 学时制作答辩PPT ： 4 学时答辩： 4 学时总结：2学时教师辅导：随时三、基本要求1、课程设计的基本要求《单片机原理与接口技术》课程设计的主要内容包括：理论设计与撰写设计报告等。
其中理论设计又包括总体方案选择，硬件系统设计、软件系统设计；硬件设计包括单元电路，选择元器件及计算参数等；软件设计包括程序流程图和应用程序。
程序设计是课程设计的关键环节，通过进一步完善程序设计，使之达到课题所要求的指标。
课程设计的最后要求是写出设计总结报告，把设计内容进行全面的总结。
2、课程设计的教学要求《单片机原理与接口技术》课程设计的教学采用相对集中的方式进行，以班为单位全班学生集中到设计室进行。
严格考勤制度，在实训期间累计旷课达到6节以上，或者迟到、早退累计达到8次以上，该课程考核按不及格处理。
课程设计的分组：每3-4名学生组成一个小组，完成一个课题的设计。
小组成员既有分工、又要协作，同一小组的成员之间可以相互探讨、协商，可以互相借鉴或参考别人的设计方法和经验。
但每个学生必须单独完成设计任务，要有完整的设计资料，独立撰写设计报告。
教学要求具体如下：（一）、掌握单片机应用系统开发、设计流程；硬件、软件的资源分配与规划。
（二）、熟练硬件电路原理图的设计与绘制。
（三）、掌握运用PROTUS进行软、硬件仿真调试能力。
（四）、熟练运用C语言编写开发程序。
（五）、熟练掌握制板及实物焊接技能。
（六）、掌握单片机应用系统综合调试的方法、具备综合调试能力。
基于单片机的超声波液位控制器设计
基于单片机的超声波液位控制器设计上海师范大学信机学院毕业设计摘要课题针对液位检测的实际问题,开发了一种基于单片机的超声波液位检测仪.深入讨论了用超声波作为信号源进行液位检测的可行性及优越性，产生误差的各种原因，提出了相应的解决办法。
超声波液位检测仪以单片机 AT89C51 单片机最小系统为核心，利用超声波作为检测信号的手段，对液位进行检测和数据处理，减少了测量过程中的人工干预，方便了工作人员对液位检测的实时监控。
该系统硬件电路设计包含了超声波发射电路、接收电路、温度测量电路和液晶显示电路。
软件设计中，采用模块化程序设计思想，将软件主要分为超声波驱动与数据处理模块、功能模块两大模块。
对软件的这种“自顶向下”的模块化软件编程方法能使软件的结构清晰，有利于软件的调试和修改。
在设计中，由于需要测量的距离范围从几米到十几米，针对超声波振幅在传播时呈指数衰减的特性，最大限度地提高驱动能力，对回波进行多级放大，达到了设计要求。
由于测量精度要求很高，系统进行了温度补偿设计。
实验结果表明该设计方法可以提高超声波液位检测仪的测量精度并且硬件开销不大。
1上海师范大学信机学院毕业设计目录第一章绪论 (1)1.1 课题背景......................................................1 1.1.1 超声波液位仪的研究背景与内容 ............................... 1 1.1.2 超声波液位仪的现状 ......................................... 1 1.2 论文研究内容 ................................................. 2 1.2.1 研究内容 ................................................... 2 1.2.2 论文的章节安排 (3)第二章超声波的液位测量原理 (5)2.1 超声液位仪理论基础 (5)2.1.1 超声波介绍 ................................................. 5 2.1.2 超声波探头的结构和原理 ..................................... 5 2.1.3 T/R40-16 超声波探头 ........................................ 7 2.1.4 传感器的指向角Θ ........................................... 8 2.2 超声波液位仪工作原理 ......................................... 9 2.2.1 超声波液位仪工作原理 ....................................... 9 2.2.2 测量盲区 .................................................. 10 2.3 本章小结 (11)第三章硬件总体设计 (12)3.1 超声液位仪总体设计 .......................................... 12 3.2 单片机电路 .................................................. 14 3.2.1 复位电路设计 .............................................. 15 3.2.2 电源电路设计 .............................................. 16 3.2.3 时钟振荡器 ................................................ 17 3.3 发射电路 .................................................... 18 3.4 接收电路 (19)2上海师范大学信机学院毕业设计3.5 液晶显示电路 ................................................ 20 3.6 温度测量电路 ................................................ 21 3.7 串行通信口电路 .............................................. 23 3.8 本章小结 (25)第四章系统软件设计 (26)4.1 软件总体设计 .............................................. 26 4.1.1 软件设计流程图 ........................................... 26 4.1.2 主程序结构流程图 ......................................... 27 4.1.3 回波接收流程图 ........................................... 29 4.1.4 中断程序流程图 ........................................... 29 4.1.5 串行口通信流程图 ......................................... 30 4.1.6 DS18B20 流程图 ........................................... 31 4.2 软件程序调试 .............................................. 33 4.2.1 复位电路程序调试 ......................................... 33 4.2.2 发送和接收超声波程序调试 ................................. 34 4.2.3 显示程序调试 ............................................. 35 4.2.4 温度传感器程序调试 ....................................... 36 4.2.5 通讯子程序调试 ........................................... 38 4.3 本章小结 (39)第五章液位测量精度的提高和误差分析 (40)5.1 提高液位测量精度的主要方法 ................................. 40 5.1.1 温度测量 ................................................. 40 5.1.2 算术平均滤波 ............................................. 45 5.2 误差分析 ................................................... 47 5.3 本章小结 (48)总结 (49)3上海师范大学信机学院毕业设计第一章绪论1.1 课题背景1.1.1 超声波液位仪的研究背景与内容超声波液位仪作为一种典型的非接触测量仪器，在很多场合有广泛的应用，诸如工业自动控制，建筑工程测量和水面高度测量等方面。
基于单片机的水位检测与控制系统(word文档良心出品)
电子信息工程实验教学中心《综合课程设计》设计报告完成日期：2015/6/30目录摘要 (1)1 绪论 (2)1.1 项目研究背景及意义 (2)1.2 课题现状32 总体设计方案及论证 (3)2.1 总体方案设计 (3)3 硬件实现及单元电路设计 (4)3.1 设计原理 (4)3.2 设计方案 (5)3.3 传感器模块 (5)3.3.1 传感器的选择 (5)3.4 系统工作原理......................................................... 错误！未定义书签。
3.5 水位显示电路 (7)3.6 外部晶振时钟电路的设计 (7)3.7 时钟电路的设计 (8)3.8 自动报警电路 (8)3.9 中央处理器模块 (9)3.10 继电器控制模块 (9)3.11 水位检测系统仿真图 144 软件设计 (13)4.1 主程序工作流程图 (13)5 总结 (15)6 参考文献 (15)附录 (16)附件1：原理图 (16)附件2：仿真图 (16)附件3：元件清单 (17)附件4：程序........................................................................... 错误！未定义书签。
摘要随着社会的发展，科技的进步以及人们生活水平的逐步提高，各种方便与生活的自动控制系统开始进入了我们的生活，单片机作为微型计算机发展的一个重要分支，具有高可靠性、高性能价格比、低电压、低功耗等优势，以其为核心的自动控制系统赢得了广泛的应用。
该课程设计的题目是基于单片机的水塔水位控制，在此水塔水位控制系统中，检测信号来自插入水中的4个金属棒，以感知水位变化情况。
工作正常情况下，应保持水位在某一范围内，当水位变化发生故障的时候，及时关断电机电源，发出声、光报警信号。
其目的在于对单片机技术的应用，由单片机实现自动运行，使水塔内水位始终保持在一定范围，以保证连续正常地供水。
基于单片机的压力液位控制系统的设计研究
3、电路设计
电路设计主要包括电源电路、传感器信号调理电路、按键与显示电路等。电 源电路为整个系统提供稳定的工作电压；传感器信号调理电路用于将传感器输出 的微弱信号进行放大和滤波，提高信号质量；按键与显示电路用于实现人机交互 功能。
4、传感器选择
压力传感器选用常见的应变片式压力传感器，具有测量精度高、稳定性好等 优点；液位传感器可选用超声波液位传感器或电容式液位传感器，根据实际需求 进行选择。
2、程序流程设计
实现系统的主程序流程，包括初始化、数据采集、控制输出、显示等步骤。 根据实际需求，可加入定时器中断、按键中断等功能。
3、数据处理与运算实现控制策 略的核心是根据采集到的压力和 液位数据
参考内容
一、引言
在现代工业生产中，液位的监控和管理是一项非常重要的任务。例如，在化 工、石油、食品等行业，液位的精确控制直接影响到生产的安全和效率。因此， 开发一种高效、精确、实时的液位监控系统至关重要。本次演示将介绍一种基于 单片机的液位监控系统，这种系统具有实时监测、数据传输、数据处理等功能， 能够满足大多数工业应用的需求。
随着技术的不断进步和应用需求的不断增长，我们有理由相信基于单片机的 液位监控系统将在未来的工业生产中发挥更加重要的作用。通过引入更多的先进 技术和算法，例如人工智能、物联网等，这种液位监控系统的性能和功能将得到 进一步的提升和拓展，以满足更加复杂和精细的生产控制需求。
四、结论
本次演示介绍了一种基于单片机的液位监控系统，该系统结合了硬件和软件 的设计方法，能够实现对液体位置的实时监测和报警控制。这种系统具有精度高、 稳定性好、操作方便等优点，能够大大提高工业生产的安全性和效率。随着技术 的不断进步和应用需求的不断增长，我们有理由相信这种基于单片机的液位监控 系统将在未来的工业生产中发挥更加重要的作用。
基于单片机的水位控制系统设计毕业论文
基于单片机的水位控制系统设计毕业论文目录河系学院本科生毕业论文（设计）诚信声明 ........................................................ 错误!未定义书签。
河西学院本科生毕业论文（设计）开题报告 ........................................................ 错误!未定义书签。
摘要 ............................................................................................................................ 错误!未定义书签。
ABSTRACT ............................................................................................................... 错误!未定义书签。
1. 绪论 (2)1.1 研究背景 (2)1.2研究现状 (2)2.设计任务及要求分析 (3)2.1 设计任务及要求 (3)2.1.1 设计任务 (3)2.1.2 设计要求 (3)2.1.3 要求分析 (3)3. 系统方案论证与选择 (3)3.1方案设计 (3)3.2 系统整体方案 (5)3.2 各单元电路方案论证 (5)3.3 主要模块简介 (7)3.3.1 核心芯片STC89C51单片机 (7)3.3.2 1602液晶显示器 (9)4. 硬件电路设计 (13)4.1 单片机最小硬件系统电路 (13)4.2水位显示电路 (13)4.3 水位调整及其报警电路 (15)4.4初值设置按键电路 (15)5. 程序设计 (16)5.1水位控制系统主程序设计流程图 (16)5.2 水位控制系统主程序 (16)6. 实物调试与测试 (16)6.1实物图 (17)6.2 测试结果分析 (17)7. 结束语 (17)参考文献 (18)致谢 (20)附录 (21)河西学院本科生毕业论文（设计）题目审批表 (29)河西学院物理与机电工程学院指导教师指导毕业论文情况登记表 (30)河西学院毕业论文（设计）指导教师评审表 (31)河西学院本科生毕业论文（设计）答辩记录表 (36)1. 绪论1.1 研究背景水位自动控制技术越来越频繁地进入到自动控制系统设计者的视线。
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XXXXXXXX 学院题 目 基于PLC 的液位控制系统设计 英文并列题目 Liquid level control system based on PLC院 系 控制技术学院 班 级 XXXXXX 学生姓名 王政钦 学 号 XXXXX 所在团队导老师（1） XXX 职 称 指导老师（2） 职 称 答辩委员会主任 XXXX 主答辩人二 零 XX 年 X 月目录摘要 (1)第一章绪论 (2)1.1本课题所设置的背景 (2)1.2本课题研究的内容及主要方法 (2)1.3预期的结果及意义 (2)第二章系统方案设计 (3)2.1常见的锅炉类型 (3)2.2锅炉的液位控制技术 (4)2.3本课题采用的方案 (5)2.3.1 锅炉的液位控制系统 (5)2.3.2 PID的控制方式与简介 (5)第三章系统硬件选型 (7)3.1PLC的发展现状 (7)3.2PLC的基本结构与工作方式 (7)3.2.2 PLC的工作方式 (8)3.3液位传感器的定义、组成与选择 (9)3.3.1 传感器的定义 (9)3.3.2 传感器的作用与组成 (9)3.3.3 液位传感器的类型 (10)3.4液位开关的选择 (10)3.5控制阀的流量测量 (11)3.5.1 测量的概述与检测方法 (11)3.6报警装置的设计 (12)3.6.1 报警系统装置的设计与功能 (12)第四章硬件设计 (13)4.1PLC的选择 (13)4.2I/O分配表与输入、输出点的说明 (14)4.2.1 输入、输出点的说明 (14)4.3PLC控制液位的I/O接线图 (15)第五章系统主程序的设计 (16)5.1系统的主程序的设计 (16)5.2系统主程序的调试 (18)5.3系统设计的不足 (21)第六章总结 (22)致谢 (23)参考文献 (24)附录 (25)基于PLC的液位控制系统设计摘要：在生产与设备的运行中自动化随着科学技术的日趋发扬，在我国各方面的发扬中，涌现了用自动化控制慢慢代替人为地控制的局势，传统的人工控制不控制成为人们首取的方式之一。
而在人们的生活之中或是在产业的管理生产中，PLC是对设备控制的主流装配，而液位控制亦然在工业的控制中较为习见的过程化的控制。
本文中对锅炉的液位控制，需要高精度，高效率，且能确保设备安全运行的控制装置，PLC则是本文理想的控制装置。
锅炉中的液位是其最关键的参数，太高或太低的液位则影响设备的生产和运转。
本课题主要着重研究的是对工业中蒸汽锅炉的液位控制。
众所周知，我国工业发展水平日趋提高，在工业生产的规模不断扩大，它将会不断的强化生产过程与对一些生产设备进行更新，锅炉是一种能够提供动力的设备，它能够提供工业生产所需的热源与力源。
毋庸置疑而课题主要讨论的是锅炉给水即液位的变化，。
当液位过低时，如不及时控制则可能烧坏锅炉并引发爆炸，液位过高则会使过热器管壁结垢导致损坏，影响设备运行安全。
为确保设备能安全，稳定的运行，将用PLC作为主要控制装置，设置锅炉上限位于下限位，根据液位情况，用PID来对参数进行整定，最后用MCGS进行调试，以达到课程设计的的目标。
关键字：液位； PLC ； PIDLiquid level Control system based on PLCAbstract：With the development of science and technology, the situation of using automatic control instead of artificial control has emerged in all aspects of our country.The more familiar process of control.In this paper, the boiler level control needs high precision, high efficiency, and can ensure the design of the boiler.Traditional manual control not only consumes a large amount of labor resources and costs, automatic control is one of the ways people take. is input by boiler operation: load, boiler feed water, fuel quantity, desuperheating water, air supply, draft air, etc.The output variables are: drvm water level, stea pressure and so on, these parameters are interrelated.What I mainly discuss is boiler feed water namely liquid level change.When the liquid level does not live up to the standard , if not controlled in time, the boiler may be burned out and the explosion will be triggered. it will cause damage to the wall of the superheater tube and affect the safety of the equipment. If the system is not safe and reliable ,I’m going to use PLC as the main device, select the appropriate PID parameters to live up to my goal.Keyword: liquid level；PLC；PID第1页共31页第一章绪论1.1本课题所设置的背景工业锅炉是工业生产中不可缺少的操作设备，其在我国使用较为普遍；近年来，随着工业水平的提高，对锅炉的控制与使用也更加严格化，而现阶段，我国对锅炉的发展与认知相对于国外还有一定的距离，对于锅炉的控制与研究，我国现有的水平还很低下，对于锅炉的相关参数设置也需要深入研究，且锅炉在我国的数目日趋增多，对锅炉的使用以及其自身需要控制的参数要求精准的控制与调节，液位是锅炉中的关键参数，本课题将对液位进行研究。
1.2 本课题研究的内容及主要方法本课题将采用PLC来对锅炉中参数液位的控制，由于PLC具有配套完备，功能齐全，且适用性广的特点，对于锅炉中的液位能够进行有效的控制，所以PLC是最理想的控制设备。
而液位传感器能将检测得来的信号变化成为电形式的信号信号输送到PLC的模拟通道中，由PID算法装置得出合理的控制参数从而得到理想的输出信号，再经信号处理器输送到作为执行器的电动调节阀中从而控制阀门的开度。
在此设计中虽然有PID算法得出控制参数，但是此过程仍需要报警装置来确保锅炉中液位不会出现过高或过低的现象。
设计前要掌握PLC的基础知识，从而能够写出设计语言：梯形图的设计与程序的编写是系统能够操作运行的关键。
在设计课题的过程中，对于验证系统是否具有可行性，则在电脑上用MCGS软件模拟运行，由于所在学校的资源丰富，师资能力强大，对于设计过程中存在的问题，会向指导老师请教或者查找相关的书籍来解决问题。
1.3 预期的结果及意义能计划一项基于可编程逻辑控制器液位控制系统的方案，且具有一定的实行性。
在电路中主要实现的功能是对于水位进行检测，并且能够控制水泵的启动与停止。
在水位中主要的控制的是水泵，因此要实现PID的调节功能，让被控制的变量经过A/D转变后，所得的变量与电动调节阀的开度得到的一致的信号能够对通道中液体中的流量进行一定的控制，从而使锅炉中的液位能再控制范围之内。
在进行对水泵的启动时，检测液位，当水位高于上限时，打开出水阀，进水阀关闭；水位低于下限位时，关闭出水阀，打开进水阀；若水位超出上限位或低于下限位则进行出错显示，锅炉中水位的显示状况可由MCGS组态软件调试，运行。
第2页共31页第二章系统方案设计在接下来的设计方案会展开对本课题进行更深的研究，一个设计方案能让之后的设计有明确的目标与执行方向。
2.1常见的锅炉类型常见锅炉的分类，由表2-1所示。
表2-1 常见锅炉的分类第3页共31页在技术的不断改革中，一大批控制系统被用在各领域中，液位的控制方法具体如下：(1) PLC的液位控制系统PLC液位控制系统，是一个精确的液位控制系统，由于PLC具有配套完备，功能齐全，且适用性广的特点，所以PLC液位控制系统是最理想的控制设备。
其系统图如2-1所示。
图2-1 PLC液位控制系统图（2）继电器水位控制系统该水位控制系统，是一种基于单片机的控制系统，监测水位需要用继电器来控制完成，电路的设计是控制系统的进水或者出水的关键部分，该过程主要是由电路来完成。
浮子液位传感器主要用来测量液位，上限与下限位控制是它的特点。
该系统应用简单，不适合复杂而又要求精确的液位控制。
（3）分散控制系统的水位控制系统在水位控制方面，其具有普遍的广泛，综合能力强，其简称为DCS，它是以通信网络为桥梁，有进程监控级与进程控制级组成：分离操作，会合操作与分级操纵，是它的首控制。
由于它的成本较高，适用于大范围且复杂的领域中。
其控制过程如图2-2所示。
第4页共31页图2-2 DCS控制过程2.3本课题采用的方案根据本课题研究的是对锅炉液位的控制，所以从适用性与可实施性，采取的方案是基于可编程逻辑控制的液位控制系统。
相对于其它的两种介绍方案，可编程逻辑控制电路，对于锅炉中的液位能够进行有效的控制，能够更加的适合本次方案的设计。
2.3.1 锅炉的液位控制系统工业锅炉对于液位的自动调节，这需要对进出口的液体流量进行控制。
于PLC的灵活性与适用性，所以本课题选用PLC进行编程：具体是对锅炉液位设定一个上液位与下液位。
当容器液位达到上限时，控制装置切断液体泵的动力，排出液体出口，排出液体。
当锅炉水位降到较低水平时，控制装置接通泵的供给，液面缓慢上升从而实现自动化控制，当液位过高或过低便产生出错调整，引出PID进行控制参数，将数值进行即时的调节最后用MCGS进行模拟运行液面情况。
2.3.2 PID的控制方式与简介(1) PID的控制方式设定水箱液位得设定得数值为A,所反馈得数值为B;当系统所设定得参数值小于A 时，PID器的调节输入的偏差数值就是A与B间的差值，输出的信号就是这个差值，与此同时输送给电动式的调节阀，电动式的调节阀便是维持的锅炉中一定的液位。