水箱液位控制系统设计说明

过程控制综合训练 课程报告 16 — 17 学年 第 二 学期课题名称 基于 PLC 和组态王的 系统 姓 名 学 号 班 级 成 绩 水箱液位控制系统[摘要] 在工业生产过程中，液位贮槽如进料罐、成品罐、中间缓冲器、水箱等设备应用十分普遍，为了保证生产正常进行，物料进出需均衡，以保证过程的物料平衡。因此，工艺要求贮槽的液位需维持在给定值上下，或在某一小围变化，并保证物料不产生溢出。例如，锅炉系统汽包的液位控制，自流水生产系统过滤池、澄清池水位的控制等等。根据课题要求，设计一个单容水箱的液位过程控制系统，该系统能对一个单容水箱液位的进行恒高度控制。关键词：过程控制 液位控制 PID 控制Abstract:In the process of industrial production, liquid storage tank such as product cans, buffer, tanks and other equipments are widely used. In order to ensure the normal production,material supply and demand must be balanced toguarantee the process of the production. So, the process requires that the liquid level in the tank should be maintained at a given value, or change in a small range,and ensure that the material does not overflow,for instance,system of boiler drum level control, level control of filter pool and clarification pool of self-flowing water production system and so on. According to the requirement of project, we need design a liquid level process control system for a single tankwhich make the liquid level on the constant height.Key words: Process Control Liquid Level Control PID Control一、系统建模 如图所示，单容液位过程只有一个储液箱。流入量为 Q1，由进水阀的开度μ 控制 Q1 的大小；流出量为 Q2，随下游工序的需要而变化，其大小由出水阀的开度控制；在出水阀开度不变的情况下，液位 h 越高，储液箱静压越大，流出量 Q2 越大。下面分析进水阀的开度 μ 与液位 h 之间的动态关系，建立该单容水箱的数学模型。图 1-1 单容水箱模型根据动态物质平衡关系可得：其中设稳态时变量为： 各变量相对稳态的增量为：由 的增量形式可得：得到：令 则有取拉氏变换得：由上述可...