基于MCGS的单容水箱液位监控系统设计.docx
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基于MCGS的单容水箱液位监控系统设计
基于MCGS的单容水箱液位监控系统设计
1、控制要求
1.1系统简介
单容水箱液位组态监控系统主要山以下几个基本环节组成:
被控对象(水箱)。
液位测量变送装置、控制器(S7-200可编程控制器)、触摸屏(TPC7062KS)、驱动模块、水泵、储水箱。
如图1所示,LT表示液位变送器,水箱流入量和流出量分别为Q1和Q2,控制的主要目的是维持水箱的液位为其设定值H,即扰动出现时,控制器能迅速做出决策,使被控量液位尽快回到设定值。
图1单容水箱系统工艺流程图
1.2单容水箱液位监控系统的要求如下:
(1)通信判断:
判断设备通信是否止常;如止常,显示通信成功提示,否则提示通信失败。
(2)液位监测:
能够实时检测水箱中的液位,并在计算机中进行动态显示。
(3)参数设定与修改:
自动方式下,液位设定值及参数P、I、D都叫以修改,并根据修改的数据实现相应的控制,泵的开度为控制算法的结果;手动方式下,也为设定值及泵的开度有人为输入。
(4)控制方式的切换:
能实现自动与人工手动控制方式的选择。
(5)液位报警:
报警事件记录功能,而且在发生报警时能自动弹出窗日进行报警提示。
(6)曲线显示:
生成显示液位设定值、液位测量值和泵的开度变化的实时曲线、历史曲线功能。
(7)报表输出:
生成液位参数的实时报表和历史报表,供显示和打印。
1.3单容水箱液位监控系统的对象分析
显然,从结构图1能够看出该系统是个单回路控制系统,要求水箱的液位能克服扰动稳定的设定值上。
系统的主要扰动为水箱的出水量,该扰动随时叫能变化,从而造成水箱的液位随之改变,故应采用闭环形式随时监测水位变化并实时调整水泵的开度以改变进水量。
其控制方框图如图2所示。
被控对象为水箱;被控变量为水箱液位高度,控制要求水箱的液位稳定在给定值;操纵变量为水泵的开度。
为了实现系统在阶跃给定和阶跃扰动作用下的无静差控制,系统的调节器应为PI或PID控制。
图2单容水箱也为控制方框图
2单容水箱液位监控系统的控制算法
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