三容水箱液位控制系统_过程控制实验-三容水箱液位控制系统

过程控制实验-三容水箱液位控制系统

(型号：)

一、概括

三单容水箱液位控制系统是采用先进的控制算法完成对过程液位的控制的控制系统。本系统是进行控制理论与控制工程教学、实验和研究的理想平台，可以方便的构成一阶系统对象和二阶系统对象。

本设计中充分利用了自动化仪表技术，计算机技术，通讯技术和自动控制技术，以实现对水箱液位的串级控制。本系统通过PLC编程等方式实现对液位的串级PID控制。

本控制系统的控制效果既可通过水箱刻度直观地反映出来，也可通过传感器进行精确检测，通过软件显示瞬态响应指标进行对比，以便准确评估控制性能。并提供二次开发功能，用户可自行开展创新实验。

本控制系统通过模块化、小型化真正实现了在过程控制实验中，每个学生人手一台实验设备的理想实验条件。如果实验室已购买了控制器实验设备(如PLC可编程设备)，则本实验系统可以和实验室现有的PLC可编程实验设备有机无缝结合，低成本地实现单容水箱液位控制实验实训教学。

二、控制器选配

1、智能仪表控制；

2、远程数据采集控制；

3、DCS分布式过程控制；

4、S7-300PLC过程控制；

5、S7-200PLC过程控制；

6、单片机控制；

7、以太网控制；

8、嵌入式以太网控制；

9、三菱PLC控制；

10、PCI采集卡控制；

三、系统实验教学软件选配

1、MCGS工控组态软；

2、组态王组态软件；

3、和利时MACS V系统组态软件；

4、STEP7编程软件；

5、WinCC组态软件；

6、单片机数据采集与控制软件；

四、三容水箱技术指标

1、外形尺寸

长宽高:450*210*300mm；

材料：亚克力；

2、水箱容量

数量：3个；

容量：1.7L；

3、储水槽容量

数量：1个；

容量：9L；

4、液位传感器模块

传感器数量：2个；

工作电压：DC±12V；

信号输出：0-5V；

测量范围：0-1m；

5、流量传感器模块

传感器数量：2个；

工作电压：DC5V；

信号输出：5V脉冲；

测量范围：0-5L/min；

6、水泵参数

水泵数量：2个；

工作电压：DC12V；

电流：1A；

流量；5LPM；

压力：0.5MPa；

五、实验内容

1、水箱模型分析；

2、阶跃响应曲线法建立模型；

3、PID控制原理；

4、系统控制方案设计；

5、控制系统仿真；

6、过程仪表介绍；

7、仪表过程控制系统的组建；

8、仪表过程控制系统PID参数整定；

9、计算机过程控制系统硬件设计；

10、差压传感器的零点迁移和性能测试；

11、液位测量和控制；

12、流量传感器标定；

13、压差损失观察；

14、单容自衡水箱的对象特性测试；

15、双容自衡水箱的对象特性测试；

16、三容自衡水箱的对象特性测试；

17、单容水箱液位PID控制；

18、双容水箱液位PID控制；

19、三容水箱液位PID控制；