液位自动控制系统的技术要求和工艺要求
液位过程控制课程设计
中南大学《过程控制仪表》课程设计报告设计题目液位控制系统设计指导老师王莉吴同茂设计者龚晓辉专业班级自动化09级05班02号设计日期2012年5月目录第一章过程控制仪表设计的目的意义 (1)1.1 设计目的 (1)1.2课程在教学计划中的地位和作用 (2)第二章液位控制系统实验控制设计与调试 (3)2.1 液位控制系统的工艺及控制要求 (3)2.2 液位系统控制实验方案设计 (5)2.3 系统调试与控制效果 (7)第三章火力发电气泡水位控制系统设计 (8)3.1 火力发电厂生产工艺及控制要求 (8)3.2 系统总体方案设计 (9)3.3 系统硬件设计 (11)3.4 系统软件设计 (14)第四章收获、体会和建议 (16)参考文献第一章过程控制仪表设计的目的意义1.1 设计目的本课程设计是为《过程控制仪表》课程而开设的综合实践教学环节，是对《现代检测技术》、《自动控制理论》、《过程控制仪表》、《计算机控制技术》等前期课堂学习内容的综合应用。
其目的在于培养学生综合运用理论知识来分析和解决实际问题的能力，使学生通过自己动手对一个工业过程控制对象进行仪表设计与选型，促进学生对仪表及其理论与设计的进一步认识。
其主要是设计工业生产过程经常遇到的压力、流量、液位及温度控制系统，使学生将理论与实践有机地结合起来，有效的巩固与提高理论教学效果。
1.2课程在教学计划中的地位和作用课程设计对过程控制课程有重要的实践意义，可以加深学生对所学知识的理解与运用。
主要的内容是通过对典型工业生产过程中常见的典型工艺参数的测量方法、信号处理技术和控制系统的设计，掌握测控对象参数检测方法、变送器的功能、测控通道技术、执行器和调节阀的功能、过程控制仪表的PID控制参数整定方法，进一步加强对课堂理论知识的理解与综合应用能力，进而提高学生解决实际工程问题的能力。
基本要求如下:1. 掌握变送器功能原理，能选择合理的变送器类型型号；2. 掌握执行器、调节阀的功能原理，能选择合理的器件类型型号；3. 掌握PID调节器的功能原理，完成相应的压力、流量、液位及温度控制系统的总体设计，并画出控制系统的原理图和系统主要程序框图。
液位开关技术要求
液位开关技术要求液位开关是一种常用的工业自动化控制设备，用于监测和控制液体的液位高度。
在许多工业领域中，液位开关的准确性和可靠性至关重要。
因此，液位开关技术要求十分严格，下面将对液位开关技术要求进行详细介绍。
液位开关的准确性是其最重要的技术要求之一。
准确性取决于液位开关的测量原理和传感器的精度。
目前市场上常见的液位开关有浮子式液位开关、电容式液位开关和超声波液位开关等。
不同的液位开关采用不同的测量原理，因此其准确性也会有所差异。
为了保证液位开关的准确性，需要选择合适的测量原理和传感器，并进行准确的校准和校验。
液位开关的可靠性也是技术要求中非常重要的一项。
可靠性是指液位开关在长时间运行中不出现误报警或漏报警的能力。
为了提高液位开关的可靠性，需要选择高质量的材料和零部件，并进行严格的制造工艺控制。
此外，还需要进行严格的防水和防尘设计，以提高液位开关的防护等级。
同时，液位开关还应具备良好的抗振动和抗干扰能力，以适应恶劣的工业环境。
第三，液位开关的响应速度也是一项重要的技术要求。
响应速度是指液位开关在检测到液位变化后能够及时作出响应的能力。
快速的响应速度可以有效地控制液位，避免液位过高或过低造成的事故和损失。
为了提高液位开关的响应速度，需要采用高灵敏度的传感器和快速的信号处理电路，并进行合理的信号传输和响应控制。
液位开关的安全性也是一项重要的技术要求。
液位开关在工业生产中通常用于液体的监测和控制，因此其安全性至关重要。
液位开关应具备良好的耐压性能，能够承受液体的压力和冲击。
此外，液位开关还应具备良好的耐腐蚀性能，能够适应不同液体的腐蚀性。
为了确保液位开关的安全性，需要进行严格的产品测试和认证，并按照相关标准进行设计和制造。
液位开关技术要求包括准确性、可靠性、响应速度和安全性等方面。
在选择和使用液位开关时，需要根据具体的应用需求和环境要求，选择合适的液位开关，并进行合理的安装和维护。
通过合理的技术要求和严格的质量控制，可以保证液位开关在工业自动化控制中的稳定性和可靠性。
液位自动控制系统方案
等级:课程设计课程名称电气控制与PLC课程设计课题名称液位自动控制系统设计与调试专业班级学号姓名指导老师电气信息学院课程设计任务书课题名称液位自动控制系统设计与调试姓名专业班级学号指导老师课程设计时间教研室意见审核人：一.课程设计的性质与目的本课程设计是自动化专业教学计划中不可缺少的一个综合性教学环节，是实现理论与实践相结合的重要手段。
它的主要目的是培养学生综合运用本课程所学知识和技能去分析和解决本课程围的一般工程技术问题，建立正确的设计思想，掌握工程设计的一般程序和方法。
通过课程设计使学生得到工程知识和工程技能的综合训练，获得应用本课程的知识和技术去解决工程实际问题的能力。
二. 课程设计的容1.根据控制对象的用途、基本结构、运动形式、工艺过程、工作环境和控制要求，确定控制方案。
2.绘制水箱液位系统的PLC I/O接线图和梯形图，写出指令程序清单。
3.选择电器元件，列出电器元件明细表。
4.上机调试程序。
5.编写设计说明书。
三. 课程设计的要求1.所选控制方案应合理，所设计的控制系统应能够满足控制对象的工艺要求，并且技术先进，安全可靠，操作方便。
2.所绘制的设计图纸符合国家标准局颁布的GB4728－84《电气图用图形符号》、GB6988－87《电气制图》和GB7159－87《电气技术中的文字符号制定通则》的有关规定。
3.所编写的设计说明书应语句通顺，用词准确，层次清楚，条理分明，重点突出，篇幅不少于7000字。
四.进度安排1.第一周星期一：布置课程设计任务，讲解设计思路和要求，查阅设计资料。
2.第一周星期二～星期四：详细了解搬运机械手的基本组成结构、工艺过程和控制要求。
确定控制方案。
配置电器元件，选择PLC型号。
绘制传送带A、B的拖动电机的控制线路原理图和搬运机械手控制系统的PLC I/O接线图。
设计PLC梯形图程序，列出指令程序清单。
3.第一周星期五：上机调试程序。
4.第二周星期一：指导编写设计说明书。
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。
基于PLC的液位控制系统研究毕业设计(论文)
毕业设计论文基于PLC的液位控制系统研究摘要本文设计了一种基于PLC的储罐液位控制系统。
它以一台S7-200系列的CPU224和一个模拟量扩展模块EM235进行液位检测和电动阀门开度调节。
系统主要实现的功能是恒液位PID控制和高低限报警。
本文的主要研究内容：控制系统方案的选择，系统硬件配置，PID算法介绍，系统建模及仿真和PLC编程实现。
本设计用PLC编程实现对储罐液位的控制,具有接线简单、编程容易，易于修改、维护方便等优点。
关键字：储罐;液位控制;仿真;PLCAbstractThis article is designed based on PLC, tank level control system. It takes a series s7-200 CPU224 and an analog quantities of EM235 expansion module to level detection and electric valve opening regulation.System main function is to achieve constant low level PID control and limiting alarm.The main contents of this paper: the choice of the control system plan, system hardware configuration, PID algorithm introduced, system modeling and simulation, and PLC programming. PLC programming with the design of the tank level control have the advantage of simple wiring, easy programming, easy to modify, easy maintenance and so on.Key word: tank ; level ;control ;simulation ;plc目录摘要 (I)ABSTRACT ........................................................... I I 1 绪论. (1)1.1盐酸储罐恒液位控制任务 (1)1.2本文研究的意义 (2)1.3本文研究的主要内容 (2)2 控制系统方案设计 (3)2.1储罐液位控制的发展及现状 (3)2.2系统功能分析 (3)2.3系统方案设计 (4)3 系统硬件配置 (5)3.1电动控制阀的选择 (5)3.1.1 控制阀的选择原则 (5)3.1.2 ZAJP 精小型电动单座调节阀性能和技术参数介绍 (10)3.2液位测量变送仪表的选择 (13)3.2.1 液位仪表的现状及发展趋势 (13)3.2.2 差压变送器的测量原理 (13)3.2.3 差压式液位变送器的选型原则 (14)3.2.4 DP系列LT型智能液位变送器产品介绍 (15)3.3PLC机型选择 (16)3.3.1 PLC历史及发展现状 (16)3.3.2 PLC机型的选择 (18)3.3.3 S7-200系列CPU224和EM235介绍 (20)4 PID算法原理及指令介绍 (21)4.1PID算法介绍 (22)4.2PID回路指令 (24)5 系统建模及仿真 (28)5.1系统建模 (28)5.2系统仿真 (30)5.2,1 MATLAB语言中Simulink交互式仿真环境简介 (30)5.2.2 系统仿真 (31)第6章系统编程实现 (33)6.1硬件设计 (33)6.1.1 绘制控制接线示意图 (33)6,1.2 I/O资源分配 (33)6.2软件设计 (34)6.2.1 STEP 7 Micro/Win V4.0 SP6编程软件介绍 (34)6.2.2 恒液位PID控制系统的PLC控制流程 (35)6.2.3 编写控制程序 (36)6.2.4 程序清单 (39)结束语 (40)参考文献 (41)致谢 (42)1 绪论1.1 盐酸储罐恒液位控制任务如图1.1所示为某化工厂稀盐酸储罐，该罐为钢衬聚四氟乙烯储罐，罐体高6米，容量为50立方米，重500千克。
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。
液位自动控制系统
随着电子技术、计算机技术和信息技术的发展,工业生产中传统的检测和控制技术发生了根本性的变化。
液位作为化工等许多工业生产中的一个重要参数,其测量和控制效果直接影响到产品的质量,因此液位控制成为过程控制领域中的一个重要的研究方向。
本文设计了一种以单片机为核心的液位控制系统,使得液位控制更加精确稳定,并具有良好的人机交互功能。
一、系统结构系统采用下位机以单片机为核心的控制系统。
系统由单片机、D/A、A/D转换、V/I转换、电动调节阀、放大电路以及液位传感器等组成。
其系统结构框图如图1所示。
系统的核心采用AT89C52单片机,该芯片具有极高的性价比,适用于多数嵌入式系统。
上位机采用普通PC机,通过串口与单片机进行通信。
同时利用Visual C 6.0设计了监控软件,使其具有友好的人机界面,方便监控室工作人员对液位进行监控。
二、硬件系统设计1.液位传感器系统选用CYB31型压力液位变送器来进行液位的测量。
CYB31系列隔离式液位变送器采用进口不锈钢隔离膜片的高精度、高稳定性的力敏芯片,经合理精密的结构设计和厚膜技术温度补偿、信号放大、V/I转换,对不锈钢壳体进行全密封焊接,使用有通风导管的防水电缆,使传感器背压腔与大气连通,从而制成工业标准的4～20mA或0～10mA信号输出且性能稳定可靠的全固态产品。
2.A/D转换模块考虑到转换器的转换位数和速率,本系统采用了TI公司的10位模数转换器TLC1549。
它采用CMOS工艺,具有内在的采样和保持,采用差分基准电压高阻输入,抗干扰,可按比例量程校准转换范围。
通过A/D转换器可以将传感器输入的模拟电压量转换为数字量通过串行通信送给计算机。
3.液位调节系统经过单片机得到控制量输出后,经D/A转换器转换为模拟量,再经放大器放大从而调节阀门的开度来改变液体的流量,以达到对液位的控制。
4.液位设定、显示及报警单片机的P1口连接了一个4×4的16键行列式键盘,通过键盘可以实现液位上、下限的设定。
油库自动液位系统操作规程
油库自动液位系统操作规程
《油库自动液位系统操作规程》
一、操作目的
为了确保油库自动液位系统的正常运转，保障油品库存安全和生产运行，提高工作效率，特制定本操作规程。
二、操作范围
本操作规程适用于所有油库自动液位系统的操作人员。
三、操作程序
1. 操作人员应在对液位系统进行操作之前，先了解系统的工作原理和结构，并熟悉系统的操作界面和功能。
2. 操作人员应按照操作规程的要求正确操作系统，保证系统的正常运转。
3. 操作人员在操作系统过程中，应严格按照操作规程的要求进行操作，确保系统的安全和稳定运行。
4. 操作人员应随时留意系统的运行状况，一旦发现异常情况，应立即采取措施进行处理，确保系统的安全运行。
四、操作注意事项
1. 操作人员操作前应检查油库自动液位系统是否处于正常工作状态。
2. 操作人员应配备必要的防护用具，确保操作过程中的人身安全。
3. 在操作系统的过程中，发现液位异常时，应及时报告相关部门，并采取措施处理。
4. 操作系统过程中，应按照规定的程序进行，不得私自更改系统设置。
5. 操作人员应定期接受相应的培训和考核，确保操作技能的熟练和专业水平的提高。
五、结语
油库自动液位系统是油品储存和运输的重要设备，只有做好系统的操作规程，确保系统安全运行，才能保障油品库存的安全和生产运行的顺利。
希望操作人员认真遵守本操作规程，共同维护油库自动液位系统的安全和稳定运行。
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液位自动控制系统的技术要求和工艺要求
1、系统技术要求
（1）某工厂的水箱液位采用自动控制系统，现系统将采用PLC进行自动控制，系统的操作均在触摸屏上进行，并可以在触摸屏中看到系统的监控界面；
（2）在水箱下部设置了手动阀门，阀门可以进行出水量大小的调节工作；
（3）本系统的操作均在触摸屏上进行，液位控制系统的启动和停止要求能够用手动和自动两种方式控制，并且水箱的实时液位高度在触摸屏中可以直观显示；
（4）系统使用液位传感器来检测水塔的液位高度，液位传感器与PLC 的A/D模块将通过液位变送器进行数据的传送，水箱的液位变化范围为0~100，变送器的对应输出为4~20mA；
（5）系统使用变频器来水泵电机的转速大小，水量可以通过液位进行调节。
按下启动按钮后，系统的频率为50Hz，当液位达到了设定值的70%时，变频器的频率为40Hz；当液位达到触摸屏设定值的80%时，变频器的频率为30Hz；当液位达到触摸屏设定值的90%时，变频器频率减小为低速15Hz，当液位高度达到了液位设定值时，水泵关闭，系统停止运行。
1、系统工艺要求
（1）掌握三菱PLC特殊模块A/D模块的使用方法。
（2）掌握三菱触摸屏（GOT系列）的使用方法。
（3）掌握变频器的参数设置。
（4）掌握用PLC实现液位自动控制设计的方法。
（5）按照液位自动控制系统的要求完成系统的设计、安装、调试。
（6）系统完成后调试运行良好，能够满足系统要求。