基于组态软件的双容液位单回路过程控制系统设计(编辑修改稿)

基于组态软件的双容液位单回路过程控制系统设计(编辑修改稿)内容摘要：

在满程压力下调整量程电位器，使输出电流为 20mA。 本传感器精度为 级，因为二线制，故工作时需串联 24V 直流电源。 液位传感器用来上水位箱和中水位箱的水位进行检测，采用工业用的 DBYG 扩散硅压力变送器，精度为 级，二线制 4— 20mA 标准信号输出。 图 液位传感器 图 电动调节阀 调节阀用于调节介质的流量、压力和液位。 根据调节部位信号，自动控制阀门的开度，从而达到介质流量、压力和液位的调节。 调节阀分电动调节阀、气动调节阀和液动调节阀等。 调节阀由电动执行机构或气动执行机构和调节阀两部分组成。 调节并通常分为直通单座式和直通双 座式两种，后者具有流通能力大、不平衡办小和操作稳定的特点，所以通常特别适用于大流量、高压降和泄漏少的场合。 德国 PS 公司进口的 PSL202 型智能电动调节阀， PS 系列电子式执行机构可以用于对管道的阀门和风门的调节及开与关的控制，其主要特点如下： 一体化结构设计，位置变送器和伺服放大器作为两个独立部件均可直接装入执行机构内部，直接接受 4— 20mA 的控制信号，输出 4— 20mA 或者 1— 5VDC 的阀位反馈信号，具有自诊断功能，使用和调校十分方便。 功能模块式结构设计，通过不同可选择功能的组合，实现从简单到复杂的控制，满足 不同的应用要求。 结构简单，体积小巧，重量轻，便于安装和维护，机械零件全部采用 CNC 加工部件，工艺精湛。 传动全部采用小齿隙密封齿轮，具有效率高，噪声低，寿命长和稳定可靠，无需再加油等特点。 具有多种运行速度，可以满足各种控制系统的要求，以保证系统的快速响应及稳定性。 PSL 系列同阀门的连接采用柔软盘黄连接，可避免阀杆与输出轴不同轴给阀门带来的影响，可预置阀门关断能力保证阀门的可靠关断，防止泄露。 PSQ 系列有转矩开关保护，可防止因阀门产生过大转矩而损坏阀杆。 驱动电机采用高性能稀土磁性材料制作的高速度同步电机，运 行平稳，具有体积小、转矩大、抗堵转、控制精度高等特点。 可设置分段调节，即由一台调节器输出的双时间比例信号控制两台执行机构（ 4— 12mA 对应 PSL1 的全开全闭， 12— 20mA 对应 PSL2 的全开全闭）阀位反馈元件全密封高精度多圈电位器，具有体积小、精度高、死区小、使用寿命长等特点。 行程可调，便于与阀门连接。 全部电器元件均采用世界名牌产品，质量可靠，使用时间长。 电器部件布线严谨并传动部件完全隔离，提高执行机构运行性的可靠。 图 电动调节阀 变频器 变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换 为另一频率的电能控制装置。 变频器实际上就是一个逆变器 .它首先是将交流电变为直流电 .然后用电子元件对直流电进行开关 .变为交流电 .一般功率较大的变频器用可控硅 .并设一个可调频率的装置 .使频率在一定范围内可调 .用来控制电机的转数 .使转数在一定的范围内可调 .变频器广泛用于交流电机的调速中 .变频调速技术是现代电力传动技术重要发展的方向，随着电力电子技术的发展，交流变频技术从理论到实际逐渐走向成熟。 变频器不仅调速平滑，范围大，效率高，启动电流小，运行平稳，而且节能效果明显 ，所以应用越来越广泛。 三菱 FRS520 变频器 ， 420 控制输入信号，可对流量或者压力进行控制，该变频器体积小，功率小，功能非常强大，运行稳定安全可靠，操作方便，寿命长，可外加电流控制，也可通过本身旋钮控制频率。 可单相或者三相供电，频率可高达 200HZ。 图 变频器 水泵 水泵是 一种利用大气压强将低处的水汲往高处的机器 ,多半是以电动机作为动力。 抽水的电动机泵通常把提升液体、输送液体或使 液体增加压力 , 即把原动机的机械能变为液体能量从而达到抽送液体目的的机器统称为泵。 这里采用丹麦格兰富循环水泵。 不会影响教师授课减少麻烦。 功耗低， 220V 供电即可，在水泵出水口装有压力变送器，与变频器一起可构成恒压供水系统。 图 水泵 模拟量采集模块 模拟量输入模块可测量多通道交流电压、电流输入信号。 测量精度： 级。 16 位 A/D 循环采样，采样速率： 3000 次 /S； 倍量程可正确测量，过载 2 倍量程输入 1S 不损坏；隔离电压 1000VDC。 模拟量输出模块输出标准电流信号，可用于驱动继电器、开关等。 这用 A/D 牛顿 7017 模块 8 路模拟电压（ 15V） 模拟量输出模块 D/A 牛顿 7024 模块 4 路模拟输出，电流 (4— 20mA) 电压（ 1— 5V）信号均可。 通信转换模块 485/232 转换牛顿 7520 模块，转换速度极高（ 300— 115KHz）， 232 口可长距离传输。 图 牛顿模块示意图 开关电源 DC24 的开关电源，最大电流为 2A，可以满足实验要求。 硬件连接 本系统中， D/A 模块中的 IO0 接口为控制器调节阀开度的控制通道， IO1 为可控硅的电压控制通道， IO2 为变频器的控制通道。 A/D 模块中， IN0 为上水箱液位的检测， IN1 为下水箱液位的检测， IN2 为主流量的检测， IN3 误为副流量的检测， IN4 为温度信号的检测， IN5 为阀位反馈信号的检测， IN6 为水泵出口。