液位控制系统
液位控制系统的特点及应用
淮安嘉可自动化仪表有限公司液位控制系统的特点及应用范围概述液位控制系统由液位传感器、中间电缆、液位控制显示器构成，可以实时显示当前液位值，配合控制箱实现对水泵、电磁阀、电动阀、声光报警器、接触器、电动调节阀、启动柜等的控制。
适用于水池、水罐、水箱水塔、集水坑、集水井等场合的液位控制，可选自动补水功能。
系统特点1、精确可靠，品质稳定，全天候工作，使用寿命长；2、红色发光柱模拟实际水位，上下升降直观生动；3、安装简便，主机可装在值班室、控制室、中控机房消防中心等易于观察的地方；4、设置数据保存在EEPROM存储器中（断电不丢失）；5、独特抗干扰设计，信号传输距离长达5公里（传感器离信号接收主机的距离）；6、测量量程可选可定做；7、多种传感器可供选择，全面适应卫生要求、腐蚀性、高温、结晶结垢、高压、带搅拌、粘稠、挥发性液体浆体等；8、全开放式菜单，所有控制点均可连续地、自由地调节设置，产品内置PLC控制系统，使用者无需具备任何PLC知识就能轻松实现显淮安嘉可自动化仪表有限公司示、控制、报警等目标的设置。
系统技术参数●测量对象：浆体、液体●测量范围：0-0.3~60米（量程可选可指定）●环境湿度：0~100％RH●测量精度：0.2％●响应灵敏：0.01s~16s连续可调●稳定性能：长期工作稳定性优于0.1％●供电电源：220VAC/24VDC●输出信号：继电器、4-20mA、RS485等可选●环境温度：-30~65℃●介质温度：-40~200℃●防护等级：传感器防护等级IP68●主机馈电：主机自带24VDC稳压馈电●主机尺寸：160*80*100mm●显示方式：高亮度LED数字显示，发光柱模拟液位上下升降显示●报警设置：在量程范围内可任意设定●控制设置：在量程范围内可任意设定●使用寿命：设备正常使用寿命8~10年●接液膜片材质：316L不锈钢、哈氏合金、聚四氟乙烯、PTFE、钛、钽、铂金等淮安嘉可自动化仪表有限公司●主机安装方式：壁挂式/盘装式/柜装式系统应用范围◆造纸、纺织、陶瓷、化纤、橡胶、塑料、油漆、涂料等工业领域◆铁路交通、造船、航空航天、城市建设排涝、地下停车场及商场◆采矿、石油、电力、化工、冶金、建材、钢铁、过程储罐◆水利检测、自来水厂、生活污水、高楼水塔、二次给水、消防水箱◆生活水箱、智能建筑、污水处理、废水回收、地下水、酒店◆食品、乳业、酿酒、制药、饮料、水产养殖、农业灌溉、畜牧业。
液位控制系统的工作原理及应用
液位控制系统的工作原理及应用1. 液位控制系统的概述液位控制系统是一种用于测量、监控和控制液体在容器中的高度的系统。
它主要通过测量液体的高度来调节液体的进出量，以保持液体在设定的液位范围内。
2. 液位控制系统的工作原理液位控制系统通常由以下几个组成部分组成：传感器、控制器和执行器。
下面是液位控制系统的工作原理：2.1 传感器液位传感器是液位控制系统中最关键的部分之一。
它通常通过物理或电子方法来测量液体的高度，并将测量结果转化为电信号。
常见的液位传感器包括浮球传感器、电容传感器和超声波传感器等。
2.2 控制器控制器是液位控制系统中的中枢部件，负责接收传感器的信号并进行处理和判断。
根据设定的液位范围，控制器可以发出控制信号来调节液体的进出量。
控制器还可以通过显示屏或指示灯等方式提供工作状态和警告信息。
2.3 执行器执行器是液位控制系统中用于调节液体进出量的设备。
常见的执行器包括阀门、泵和搅拌器等。
根据控制器的信号，执行器可以自动打开或关闭阀门、启动或停止泵等操作，从而实现液位的控制。
3. 液位控制系统的应用3.1 工业生产液位控制系统在工业生产中广泛应用。
例如，在化工过程中，液位控制系统可以用于调节液体的进出量，保持反应器中恰当的液位，从而确保反应的稳定性和安全性。
在石油行业，液位控制系统可以用于储罐中的油品或化学品的管理，提高生产效率和安全性。
3.2 水处理液位控制系统在水处理领域也有广泛的应用。
例如，在污水处理厂，液位控制系统可以用于调节混凝剂的投加量，控制沉淀池的液位，以确保废水的处理效果。
在供水系统中，液位控制系统可以用于监控水库或水井的液位，并自动控制水泵的启停，保持水源的稳定供应。
3.3 智能家居随着智能家居的发展，液位控制系统也开始在家庭生活中得到应用。
例如，在水器中，液位控制系统可以用于检测水位，防止水箱溢出。
在洗衣机中，液位控制系统可以用于监测洗衣机内的水位，确保洗衣的效果和节约水资源。
液位控制系统原理
液位控制系统原理
液位控制系统主要是根据液体容器中的液位变化来实现自动控制。
其基本原理是通过传感器或测量设备对液位进行实时监测，并将监测到的数据传输给控制器进行处理。
控制器根据设定的液位目标值和系统的工作要求，对执行机构进行控制，从而实现液位的稳定控制。
具体而言，液位控制系统的原理包括以下几个关键步骤：
1. 传感器测量液位：液位控制系统中，通常使用传感器来测量液体容器中的液位。
常见的液位传感器有浮子式液位传感器、压力传感器、毛细管传感器等。
传感器会将液位信息转换为电信号，以便后续的控制。
2. 信号处理与转换：液位传感器输出的电信号可能需要进行处理和转换，以适应控制器的要求。
通常使用信号调理器或模拟转换器对信号进行放大、滤波或线性化处理，并将其转化成数字信号，以便后续的控制器处理。
3. 控制器处理信号：控制器接收传感器发送的信号，并进行处理。
其主要任务是将测量到的液位与预设的目标液位进行比较，并根据控制策略确定控制命令。
控制器通常具有PID控制算
法或其他控制算法，并可以根据实际情况进行参数调整。
4. 执行机构控制：控制器根据处理结果，生成相应的控制信号，控制执行机构以实现液位的调节。
执行机构根据控制信号的不同，可以是开关阀门、调节阀、泵或其他调节装置。
通过对执
行机构的控制，液位控制系统可以实现液位的自动调节。
总体来说，液位控制系统利用传感器监测液位并将信号转换为控制器可处理的形式，控制器根据设定的液位目标值进行处理，并通过控制信号控制执行机构，从而实现液位的稳定控制。
这种液位控制系统常应用于化工、制药、水处理、液体储存等领域。
液位自动控制系统原理
液位自动控制系统原理液位自动控制系统是一种常见的工业自动化控制系统，它通过对液体的液位进行监测和控制，实现对液体流程的自动调节和管理。
该系统在化工、石油、制药、食品等领域都有着广泛的应用，对生产过程的稳定性和可靠性起着至关重要的作用。
液位自动控制系统的原理主要包括传感器、控制器和执行机构三个部分。
传感器负责实时监测液位的变化，将监测到的信号传输给控制器；控制器根据传感器反馈的信号，通过比较液位与设定值的差异，控制执行机构对液位进行调节，从而实现液位的自动控制。
传感器是液位自动控制系统中至关重要的部件，它能够将液位的变化转化为电信号输出，常见的液位传感器有浮子式、电容式、超声波式等。
浮子式传感器通过浮子的浮沉来感应液位的高低，电容式传感器则是利用电容的变化来检测液位的变化，而超声波式传感器则是通过发射超声波来测量液位的高度。
不同类型的传感器在不同的场合下有着各自的优势和适用性，选择合适的传感器对系统的稳定性和准确性至关重要。
控制器是液位自动控制系统中的大脑，它接收传感器传来的信号，经过处理后输出控制信号给执行机构。
控制器的设计原理是通过比较实际液位与设定值的差异，来确定执行机构应该采取的控制动作。
常见的控制器有PID控制器、模糊控制器、遗传算法控制器等，它们在不同的应用场合下有着各自的优势和适用性。
执行机构是液位自动控制系统中负责实际调节液位的部件，它根据控制器输出的信号，对阀门、泵或其他调节装置进行控制，从而实现对液位的调节。
执行机构的性能直接影响着系统的响应速度和控制精度，因此在选择和设计执行机构时需要考虑到系统的实际需求和工作环境。
总的来说，液位自动控制系统的原理是基于传感器、控制器和执行机构的协同工作，通过对液位的实时监测和控制，实现对液体流程的自动调节和管理。
在实际应用中，需要根据具体的工艺要求和环境条件，选择合适的传感器、控制器和执行机构，以确保系统的稳定性和可靠性。
液位自动控制系统的发展将进一步推动工业生产的自动化和智能化，为工业生产带来更高的效率和质量。
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四. 液位控制系统故障排除
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主要问题有以上3点，各问题点的 处理过程如下：
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4.1乙槽高高液位故障处理
查看实际液位确实处于高高液位后，
断开加水泵电源，检查控制电路。
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4.2乙槽低低液位故障处理 查看实际液位确实处于低低液位后， 检查控制电路和加水泵。
把液位计打到L1液位，此时，L1液位灯亮，加水信号灯亮，MC1 接触器得电，加水水泵开始运转，因为入水比出水快，液位上升。 把液位计打到L1液位和H1液位之间，L1液位灯灭。 把液位计打到H1液位，此时，H液位灯亮，加水信号灯灭，MC1 接触器失电，加水水泵停止运转。
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3.3 测试异常运行警报
1. 把液位计打到HH1液位， HH1液位灯亮，蜂鸣器响。 2. 把液位计打到正常液位，HH1液位灯灭，蜂鸣器停。 3. 把液位计打到LL1液位, LL1液位灯亮，蜂鸣器响。MC2失电，出水 阀门关闭。 4. 把液位计打到正常液位，LL1液位灯灭，蜂鸣器停。MC2得电，出水 阀门打开。 5. 重复4的操作把1#液位计打到L1液位， L1液位灯亮，加水信号灯亮， MC1接触器得电，加水水泵开始运转。把2#液位计打到LL2液位， LL2液位灯亮，蜂鸣器响。MC1接触器失电，加水水泵停止运转。把 2#液位打到正常液位，LL2液位灯灭，蜂鸣器停，MC1接触器得电， 加水水泵恢复运转。 6. 一切现象正常，说明控制电路无误。把液位计打到正常液位，断开 电源
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1.1液位控制系统中被控制对象结构图
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பைடு நூலகம்
液位控制系统的原理
液位控制系统的原理
液位控制系统采用传感器检测液位变化，并通过控制器对液位进行监测和调节，以达到控制液位的目的。
其基本工作原理如下：
1. 传感器检测液位：液位控制系统通过安装在液体容器中的液位传感器来检测液位的变化。
传感器可以使用不同的原理，如浮球测量、压力传感、电容测量等，来实现对液位的实时监测。
2. 液位信号传输：传感器将检测到的液位信号转换为电信号，然后通过传输线路将信号传递给控制器。
传输线路可以采用模拟信号传输方式或数字信号传输方式，具体根据系统的要求和信号的特性进行选择。
3. 控制器处理信号：控制器是液位控制系统的核心部件，负责对传感器传来的液位信号进行处理。
控制器将接收到的信号与预设的设定值进行比较，并根据差异调整控制执行器的动作，以维持液位在设定范围内。
4. 控制执行器调节液位：根据控制器的指令，控制执行器采取相应的控制动作，来实现液位的调节。
常见的控制执行器包括阀门、泵和电机等，根据实际需求来选择合适的控制设备。
5. 反馈控制：液位控制系统通过反馈机制实现闭环控制。
控制器会不断监测液位的变化，并根据实际液位反馈信息对控制参数进行调整。
这样可以保持系统稳定性，并减小由于外界干扰和液体特性变化带来的影响。
通过以上的工作原理，液位控制系统可以实现对液位的准确控制和稳定性维持，广泛应用于工业生产和自动化控制领域。
液位控制系统毕业论文
液位控制系统毕业论文液位控制系统毕业论文引言液位控制系统是工业自动化领域中常见的控制系统之一。
它的主要功能是根据液体的实时液位信息，通过控制阀门或泵等装置，实现对液体液位的精确控制。
液位控制系统在化工、石油、食品等行业中得到广泛应用，对提高生产效率、降低安全风险具有重要意义。
本篇论文将对液位控制系统的原理、设计与应用进行深入研究和分析。
一、液位控制系统的原理液位控制系统的原理基于液位传感器的测量技术。
常见的液位传感器包括浮球式、压力式和电容式等。
浮球式液位传感器通过浮子的浮沉来感知液位高低，压力式液位传感器则通过测量液体对传感器的压力变化来确定液位。
电容式液位传感器则是通过测量电容的变化来反映液位的变化。
液位控制系统的工作原理可以简单描述为：液位传感器感知液位的变化，并将信号传递给控制器；控制器根据设定的目标液位，通过控制阀门或泵等执行器来调整液位。
这一过程需要涉及到信号采集、信号处理、控制算法和执行器控制等多个环节。
二、液位控制系统的设计液位控制系统的设计需要考虑多个因素，包括控制精度、响应速度、稳定性和可靠性等。
其中，控制精度是指系统输出与设定值之间的偏差，响应速度则是指系统对液位变化的迅速程度。
稳定性是指系统在长时间运行中的抗干扰能力，而可靠性则是指系统在各种环境条件下的正常工作能力。
液位控制系统的设计需要根据具体的应用场景来确定。
在化工行业中，由于液体的性质多变，设计师需要考虑液体的温度、压力、粘度等因素对系统的影响。
在石油行业中，由于液位控制系统通常需要应对高温、高压等极端环境，设计师需要选择适合的材料和技术来保证系统的可靠性。
在食品行业中，设计师还需要考虑食品安全和卫生要求，确保系统不会对食品质量产生负面影响。
三、液位控制系统的应用液位控制系统在工业生产中有着广泛的应用。
在化工行业中，液位控制系统可以用于控制反应釜中液位的变化，确保反应过程的稳定性和安全性。
在石油行业中，液位控制系统可以用于储罐的液位控制，避免液位过高或过低带来的安全隐患。
简述液位控制系统的工作原理
简述液位控制系统的工作原理液位控制系统是工业自动化控制中的一种重要系统。
它的作用是对液体容器内的液位进行测量、控制和调节，使液位保持在一定范围内，以确保设备的正常运行和生产的质量稳定。
液位控制系统的工作原理主要包括传感器、信号转换器、控制器和执行器四个部分。
1. 传感器传感器是液位控制系统的基础部件，其作用是将液位高度转化为电信号，便于控制器进行处理。
液位传感器一般分为接触式和非接触式两种。
接触式液位传感器是通过直接接触液体进行测量，常用的有浮球式、浮子式、浮磁式等。
浮球式液位传感器通过浮球的上浮和下沉来反映液位高低，浮子式液位传感器则是借助浮子的上浮和下沉来改变开关状态，从而控制液位。
浮磁式液位传感器则是通过磁铁和磁敏元件的相互作用来反映液位高低。
非接触式液位传感器则是通过红外线、超声波、激光、毫米波等技术实现液位测量。
它们不需要直接接触液体，具有无污染、无损耗、稳定可靠等优点。
2. 信号转换器传感器测量出的液位高度信号是一种模拟信号，需要将其转换为数字信号才能被控制器处理。
信号转换器就是起到这个作用的部件。
它将传感器输出的模拟信号转换为数字信号，并进行放大、过滤、线性化等处理，使其符合控制器的输入要求。
3. 控制器控制器是液位控制系统的核心部件，主要负责液位的控制和调节。
控制器接收信号转换器传来的数字信号，并根据设定的控制策略进行处理，决定执行器的动作。
液位控制系统的控制策略有多种，最常见的是比例控制、PID控制等。
比例控制是根据液位信号与设定值的偏差大小来控制执行器的动作，使液位逐渐接近设定值。
PID控制则是根据液位信号的偏差大小、偏差变化率和偏差积分值来控制执行器的动作，以更精确地控制液位。
4. 执行器执行器是液位控制系统的末端控制部件，其作用是根据控制器的指令来调节液位。
执行器常用的有电动阀、气动阀、泵等。
电动阀通过电机驱动阀门开关来控制液位，气动阀则是通过气压驱动阀门开关来控制液位。
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基于智能仪表的串联双容水箱液位控制系统
（青海大学化工学院 2009年10月22日魏国强邮编：810016 关键字：智能仪表液位控制串联双容水箱）
中文摘要：本文提出了一种利用智能仪表AI808对串联双容水箱液位
进行串级控制，以MCGS组态软件实现上位机对现场进行实时组态、
监控的方法。
1.本题目设计的目的与意义
1.1本题目设计的目的
串联双容水箱在工业过程控制中应用非常广泛。
在串联双容水
箱水位的控制中，进水首先进入第一个水箱，然后通过第二个水箱流出，与一个水箱相比，由于增加了一个水箱，使得被控量的响应在时
间上更落后一步，即存在容积延迟，从而导致该过程的难以控制。
本
系统就是为解决这种缺陷而设计。
1.2本题目设计的意义
串级控制是改善调节过程动态性能的有效方法，由于其超前的控
制作用，可以大大克服系统的容积延迟。
采用两步整定法，通过MCGS
组态软件对整定过程及曲线进行实时监控，直至达到主、副回路的最
佳整定参数。
2.液位控制系统在我国的发展现状和未来
2.1液位控制系统在我国的发展现状
随着生产水平和科学技术的不断发展,现代控制系统的规模日
趋大型化、复杂化,对设备和被控系统安全性、可靠性和有效性的要
求也越来越高。
为了确保工业生产过程高效、安全的进行,保证并提
高产品的质量,对生产过程进行在线监测,及时准确地把握生产运行状况,已成为目前过程控制领域的一个研究热点。
近几十年来，液位控制系统已被广泛使用，在其研究和发展上也已趋于完备。
在轻工行业中，液位控制的应用非常普遍，从简单的浮球液位开关、非接触式的超声波液位检测一直到高精度的同位素液位检测系统到处都可以见到他们的身影。
而控制的概念更是应用在许多生活周遭的事物上。
而且液位控制系统已是一般工业界所不可缺少的元件。
凡举蓄水池,污水处理场等都需要液位元的控制.如果能通过一定的系统来自动维持液位的高度那么操作人员便可轻易地在操作时获知真个设备的储水状况,如此不但工作人员工作的危险性,同时更提升了工作的效率及简便性.基于智能仪表的串联双容水箱液位控制系统正是具有这种功能。
2.2液位控制系统的未来
在构建液位控制系统的过程中，我们得知实际操作的变异性存在其中，因此如何分析、调整及改良便是我们日后所要着重的要点。
而在完成传统的PID操作控制系统后，未来我们更将利用Genetic Algorithms 找出最好的参数并建构在液位控制系统。
且比较加入智能型控制后的系统与传统 PID是否会有性能上的差异。
近年来液位控制系统取得了很大进步，出现了许多新型的液位控制仪，如超声波液位仪、雷达液位仪、光电液位开关等，这些控制器利用无线电波的折射及反射原理。
光线在两种介质的分接口将产生反射或折射现象。
当被测液体处于高位时则被测液体与光电开关形成一种分界面，当被测液体处于低位时，则空气与光电开关形成另一种分界面。
这两种分
接口使光电开关内部光接受晶体所吸收的反射光强度不同，即对应两种不同的开关状态，这些控制器的出现大大提高了控制系统的精度，实现了控制系统的丰富多样性。
3.液位控制系统采用的技术路线及主要的工作原理
3.1系统流程图
3.1.1 工艺流程图
3.1.2 方块流程图
图中采用水泵作为输送源，把储水槽中的水抽到高位水箱，通过电动凋节阀的作用，可以调节进水量，再通过手动阀可以将水从高位水箱送入低位水箱，使低位水箱的液位保持在一定的高度。
在整个工作过程中，均有相应的仪表对高位水箱和低位水箱的液位进行检测和控制。
3.2 串联双容水箱液位的控制原理
根据工艺要求，为了保证控制精度，系统以低位水箱液位为主调
节参数，高位水箱液位为副调节参数，构成串联双容水箱串级控制系统。
低位水箱的液位传感器检测的液位信号与给定液位值进行比较后送人主调节器，经PID运算后，其输出作为副调节器的给定值，与高位水箱的液位传感器检测到的液位信号进行比较后送人副调节器，经PID运算后，其输出控制电动调节阀的开度，控制进水流量的大小，从而控制水箱的液位口。
系统的结构如下图所示。
3.2.1控制系统的结构及实现
根据工艺要求，考虑到系统中处理的主要是液位、流量等模拟量信号，所以采用智能仪表AI808实现对信号的处理和整个系统的控制；采用组态软件MCGS对系统进行显示和监控。
如下图所示。
3.2.2 信号的采集及控制
智能仪表AI808采用先进的微电脑芯片及技术，减小了体积，并提高了可靠性及抗干扰性能。
仪表的测量精度为0.2级，具备AC85～265V宽范围输入的自由电源，备有多种安装尺寸，输入采用数字校正系统及自校准技术，测量精确稳定，消除了温漂和时漂引起的测量误差。
可以设臵多种报警方式。
仪表接热电阻输入时，采用三线制接
线，消除了引线带来的误差；接热电偶输入时，仪表内部带有冷端补偿部件；接电压／电流输入时，对应显示的物理量程可任意设臵。
适合于温度、压力、流量、液位、湿度等的精确控制，具有控制、人工智能调节、报警、变送、通讯等功能，同时还有手动调节、手动自整定、位臵比例输出等，非常适合于液位的串级控制。
由低位压力传感器检测到的低位水箱压力信号经液位变送器变为标准信号后送入主调节器AI808（1）中，与液位给定值进行比较，经PID运算后，其输出作为副调节器AI808（2）的给定值，其值与高位水箱压力传感器检测到的高位水箱实际信号（同样也要经过液位变送器变为标准信号）进行比较，经PID运算后，其输出驱动电动调节阀使阀门开大或关小，从而控制低位水箱的液位在其精度范围内调节。
各仪表的参数设臵。
如下表所示：
表1 串联双容水箱液位控制仪器
3.2.3 上位机监控组态软件
本系统采用北京昆仑公司的MCGS5.5工业控制组态软件，通过RS232／RS485转换器使PC机与智能仪表AI808进行通信。
MCGS5.5组态软件能够完成现场数据采集、实时和历史数据处理、报警和安全机制、工艺过程实时监控、趋势曲线等功能。
4.液位控制系统的重点及难点
为了满足控制系统的精度要求，采用两步整定法，先整定副环，按4：l衰减曲线法得到δs1=83，Ts1=40s，用同样的方法再整定主环，得到δs2=6.5，Ts2=30s，从而得到主调节器的参数和副调节器的参数分别为：δ1=100，T11=20s，δ2=5，T12=10s，TD2=3s，将它们投入系统运行可得到如下图所示的实时控制曲线。
5.结束语
本系统所采用的串级控制方案很好地克服了双容对象的容量延迟对液位控制的不利影响，取得了较好的控制效果。
通过上位机监控组态界面的设计，使整个系统的运行和控制状态更直观。
6.设计时间分配
6.1第一周：查找有关资料
6.2第二周：思考论文的题目
6.3第三、四周：论文写作
6.4第五周：进行修改和校正
7.参考文献：
7.1 基于智能仪表的串联双容水箱液位控制系统的设计，朱广，吴君晓，河南机电高等专科学校学报, 2007年 04期。
7.2 液位系统设计，毕业论文参考网。
8.中文摘要译文：This text put forward a kind of AI808 rightness that make use of intelligence appearance to establish a double to permit a water tank liquid carry on the string class control,with MCGS software of configuration carry out the place of honor machine configuration for the spot to carry on solid, supervise and control of method.。