雙容單迴路液位系統的控制方法
2023-05-09 06:31:21 2
專利名稱：雙容單迴路液位系統的控制方法
技術領域：
本發明涉及一種雙容單迴路液位系統的控制方法。
背景技術：
液位是工業過程生產中經常遇到的控制參數之一，對所需的控制對象進行精確的液位控制，關係到產品的質量，是保障生產效果和安全的重要問題。因而，液位的控制具有重要的現實意義和廣泛的應用前景。控制理論經歷了經典控制理論、現代控制理論兩個發展階段，現在已進入了非線性智能控制理論發展時期。從控制理論解決的問題而論，很多重大的、根本的問題，如可控性、可觀測性、穩定性等，在傳統控制中都建立了比較完善的理論體系。應用傳統控制理論基本能夠滿足工程技術及各種其它領域的需要。但是隨著工業和現代科學技術的發展，各個領域中自動控制系統對控制精度、響應速度、系統穩定性與適應能力的要求也越來越高。自從上世紀80年代以來，電子計算機的快速更新換代和計算技術的高速度發展，推動了控制理論研究的深入開展，並進入了新的一段歷程。隨著控制理論的迅速發展，出現了許多先進的控制算法。但是，以PID為原理的各種控制器仍是過程控制中不可或缺的基本控制單元。至今，PID控制算法在世界範圍內80%以上的工業過程中被採用，PID控制技術已經得到了很好的發展，研究者提出了許多控制系統設計方法和參數調整理論。這是因為PID控制具有結構簡單、容易實現、控制效果好等特點，且PID算法原理簡明，參數物理意義明確，理論分析體系完整，為廣大控制工程師所熟悉。液位控制系統是以液位為被控參數的系統，它在工業中的各個領域被廣泛的涉及至IJ。在工業生產過程中，有很多地方需要對控制對象進行液位控制，使液位高精度地保持在給定的數值，如在建材行業中，玻璃窯爐液位的穩定對窯爐的使用壽命和產品的質量起著至關重要的作用。還有在工業生產中，尤其是石油、化工以及冶金生產中也會經常遇到液位控制問題。因此，對所需的控制對象進行精確的液位控制，關係到控制目標的實現，是保障生產效果和安全的重要問題。I939 年，Taylor Instrument Company 和 Foxboro Instrument Company 製造出完全具有PID控制功能的氣動控制器。人們普遍認為PID應該被稱之為智能控制，因為它是基於生產操作人員的控制經驗。發明者通過觀察認為，控制器應該象一個熟練的操作者那樣去控制，減少直至消除系統中出現的誤差。在當時PID控制面臨的有三個主要問題:(I)尋找一種簡單方法，能夠計算PID控制器的三個調節參數。(2)判斷生產過程是否可控。(3)PID控制器的操作不依賴於複雜易損的機械元件。理論研究主要集中在前兩個問題，1942年，給予部分解決。第二個問題是系統的可控性。第三個問題由於工業革命的飛速發展，今天的PID控制器基本使用電子元件和微處理器，已經給予近乎完美的解決。PID控制器作為最早實用化的控制器已有近70年的歷史，現在仍然是應用最廣泛的工業控制器。究其原因，是因為PID控制器有以下主要特點=(I)PID控制器簡單易懂，使用中不需要特別精確的系統模型。(2)使用性靈活，只需設定三個參數即可。在很多情況下，並不一定需要全部三個單元，可以取其中的一到兩個單元。(3)PID參數較易整定，也就是PID參數可以根據過程的動態特性及時整定。如果過程的動態特性變化，例如可能由負載的變化引起系統動態特性變化，PID參數就可以重新整定。而階躍輸入響應曲線是PID控制效果最重要的依據和標準。一般認為階躍幹擾是最嚴重的幹擾，只要反饋控制系統能在此類幹擾下在規定的時間內能恢復到給定值，系統就是基本滿足要求的。
發明內容
本發明的目的在於克服上述現有技術的缺點和不足，提供一種雙容單迴路液位系統的控制方法，該雙容單迴路液位系統的控制方法不僅具有良好的控制效果，且控制成本低，控制效果很好，具有較高的實用價值。本發明的目的通過下述技術方案實現:雙容單迴路液位系統的控制方法，包括以下步驟:(a)首先，壓力變送器檢測到下水箱中的液位，並將檢測到的信號傳送到控制器中；(b)然後，控制器根據送入的檢測信號，輸出調節指令至電動調節閥；(C)電動調節閥根據控制器輸出的指令調節其開度，進而調節進入下水箱的水位聞低。通過磁力泵抽取儲水箱中的水至下水箱和上水箱。本發明所用的雙容單迴路液位系統，主要由儲水箱、設置在儲水箱上方的下水箱、以及設置在下水箱上方的上水箱構成，所述儲水箱、下水箱、上水箱之間互相連通，還包括總閥，所述儲水箱、下水箱和上水箱均通過水管與總閥相連。所述下水箱與總閥之間的水管上設置有壓力變送器。所述壓力變送器與總閥之間的水管上設置有控制器，控制器與總閥之間設置有電動調節閥。所述儲水箱與總閥之間的水管上設置有磁力泵。所述儲水箱與下水箱之間、以及下水箱與上水箱之間均設置有手動閥。綜上所述，本發明的有益效果是:不僅具有良好的控制效果，且控制成本低，控制效果很好，具有較高的實用價值。
圖1為本發明的結構示意圖。
具體實施例方式下面結合實施例，對本發明作進一步的詳細說明，但本發明的實施方式不僅限於此。實施例:本發明涉及的雙容單迴路液位系統的控制方法，包括以下步驟:(a)首先，壓力變送器檢測到下水箱中的液位，並將檢測到的信號傳送到控制器中；
(b)然後，控制器根據送入的檢測信號，輸出調節指令至電動調節閥；(C)電動調節閥根據控制器輸出的指令調節其開度，進而調節進入下水箱的水位聞低。通過磁力泵抽取儲水箱中的水至下水箱和上水箱。本發明所用的系統如圖1所示，主要由儲水箱1、設置在儲水箱I上方的下水箱2、以及設置在下水箱2上方的上水箱3構成，所述儲水箱1、下水箱2、上水箱3之間互相連通，還包括總閥9，所述儲水箱1、下水箱2和上水箱3均通過水管與總閥9相連。所述下水箱2與總閥9之間的水管上設置有壓力變送器5。所述壓力變送器5與總閥9之間的水管上設置有控制器6，控制器6與總閥9之間設置有電動調節閥10。所述儲水箱I與總閥9之間的水管上設置有磁力泵7。所述儲水箱I與下水箱2之間、以及下水箱2與上水箱3之間均設置有手動閥8。電動調節閥10用於調節上水箱3的進水量的大小，壓力變送器5用於檢測下水箱2中的液位，控制器6的輸出量用於控制電動調節閥10的開度。以上所述，僅是本發明的較佳實施例，並非對本發明做任何形式上的限制，凡是依據本發明的技術實質，對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化，均落入本發明的保護範圍之內。
權利要求
1.雙容單迴路液位系統的控制方法，其特徵在於，包括以下步驟: (a)首先，壓力變送器(5)檢測到下水箱(2)中的液位，並將檢測到的信號傳送到控制器(6)中； (b)然後，控制器(6)根據送入的檢測信號，輸出調節指令至電動調節閥(10)； (c)電動調節閥(10)根據控制器(6)輸出的指令調節其開度，進而調節進入下水箱(2)的水位高低。
2.根據權利要求1所述的雙容單迴路液位系統的控制方法，其特徵在於，通過磁力泵(7)抽取儲水箱(I)中的水至下水箱(2)和上水箱(3)。
全文摘要
本發明公開了一種雙容單迴路液位系統的控制方法，包括(a)首先，壓力變送器(5)檢測到下水箱(2)中的液位，並將檢測到的信號傳送到控制器(6)中；(b)然後，控制器(6)根據送入的檢測信號，輸出調節指令至電動調節閥(10)；(c)電動調節閥(10)根據控制器(6)輸出的指令調節其開度，進而調節進入下水箱(2)的水位高低。本發明不僅具有良好的控制效果，且控制成本低，控制效果很好，具有較高的實用價值。
文檔編號G05D9/12GK103105864SQ201110384940
公開日2013年5月15日 申請日期2011年11月14日 優先權日2011年11月14日
發明者李星月 申請人:李星月