液位开关二位式温度控制系统原理介绍

液位开关二位式温度控制系统原理介绍

二位控制是位式控制规律中最简单的一种。本实验的被控对象是水箱,被控制量是水箱液位,所谓二位控制实质上是一个典型的非线性控制。执行器只有“开”或“关”两种极限输出状态,故称这种控制器为两位调节器,理论上来说,我们的调节阀不适合做二位控制,可以使用更为合适的电磁阀(只有开、关两种状态)控制,但是由于实验设备的硬件构成环境,我们选用调节阀来模拟电磁阀工作,模拟过程:我们可以使调节阀处于两种状态,一是调节阀开度是%0(相当于电磁阀处于关),二是调节阀开度是10%(相当于电磁阀处于开),这里的10%也不是固定的,自己可以选择,但是阀门开度越小,精确度越大。

该系统的工作原理是当被控制的液位测量值HP=H小于给定值HS时,即测量值〈给定值,且当e=HS-HP≥dF时,调节阀处于开度状态。随着液位H的升高,HP也不断增大,e相应变小。若H高于给定值,即HP 〉HS,e为负值,若e≤-dF时,则两位调节阀处于关闭状态,由于这种控制方式具有冲击性,易损坏元器件,只是在对控制质量要求不高的系统才使用。

图1 位式控制系统的方块图

如图1位式控制系统的方框图所示,液位给定值在智能仪表上通过设定获得。被控对象为水箱,被控制量为液位。它由液压传感器测定输出。根据给定值加上dF与测量的液位相比较调节阀发出控制信号,从而达到控制水箱液位的目的。

由过程控制原理可知,双位控制系统的输出是一个断续控制作用下的等幅振荡过程,如图2所示。因此不能用连续控制作用下的衰减振荡过程的温度品质指标来衡量,而用振幅和周期作为品质指标。一般要求振幅小,周期长,然而对同一双位控制系统来说,若要振幅小,则周期必然短;若要周期长,则振幅必然大。因此通过合理选择中间区以使振幅在限定范围内,而又尽可能获得较长的周期。

图2双位控系统的过程曲线

图3二位控制程序流程图

设备的连接和检查;1、将水箱的放水阀门关闭或者是开度很小。2、检查电源开关是否打开。3、系统连线。

接线如图2-13所示。

图2-13系统连线图

按图2-13所示,利用实验装置组成控制系统。调节阀通过输入4mA-20mA电流控制进水流量。液位传感器将水箱液位值转化成标准电压输出。

启动电源,根据实验要求设定控制值和偏差值。(根据实验三自己所测定对象的数据值来设定,在程序中必须使用数字量**)****

启动计算机,进入ADS1.2运行软件,进入程序编写。

程序一:简单二位控制程序,设定给定值G(数字量),和采样值F比较,根据结果来设定阀门的开还是关。

实验前,必须仔细阅读实验指导书,指导书中打有*号的部分使需要仔细理解的,不懂的地方应立即向指导老师报告要求讲解。

实验过程中,应该根据实际情况来调节参数,观察结果。

实验线路全部接好后,必须经指导老师检查认可后,方可接通电源开始实验。