一種液位控制方法
【專利說明】
[0001]技術領域:
本發(fā)明涉及一種控制液位的技術。
[0002]【背景技術】:
液位是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中較為常見且使用最為廣泛的被控變量之一。在食品加工、機械制造、化工生產(chǎn)等諸多領域中，常常需要對容器中液位進行有效可靠的控制。PID控制是一種傳統(tǒng)的控制方式，由于其具有直觀、實現(xiàn)簡單和魯棒性能好等優(yōu)點，在工業(yè)控制中已經(jīng)得到了廣泛應用。但是，傳統(tǒng)的液位控制是基于數(shù)個恒定液位的前提下的，這樣，模擬PID算法參數(shù)一經(jīng)整定后基本保持不變，而在維持液位平衡情況下的供應液體，往往因供應液體的量的波動而導致液位的波動，已有技術是難以滿足液位的精確控制。
[0003]
【發(fā)明內容】
:
本發(fā)明的發(fā)明目的在于提供一種即使出現(xiàn)外部擾動的情況下，也能夠實現(xiàn)液位的精確控制的液位控制方法。
[0004]本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的，包括主控制器、串口通信、AD/DA轉換模塊、PID調節(jié)控制、直流電機驅動電路、按鍵與顯示模塊及壓力傳感器，串口通信、AD/DA轉換模塊、PID調節(jié)控制、按鍵與顯示模塊、串口通信及壓力傳感器分別與主控制器的電信號輸入、輸出端相連，壓力傳感器獲得即時反映液位的液體壓力電信號并經(jīng)AD/DA轉換模塊的A/D轉換后與設定液位所對應的壓力的電信號比較來獲得即時液位波動變化參數(shù)，經(jīng)PID調節(jié)控制，通過AD/DA轉換模塊的D/A、A/D轉換處理后通過直流電機驅動電路向驅動水栗的直流電機輸出一特定電壓的即時電源，驅動水栗以設定的液量注入液體，以平復液位的波動，以便在維持精確液位的情況下，往外界供應液體。
[0005]由于液位的測定是即時的，這樣，所獲得的液位與目標液位的差值也是即時的，這樣，PID調節(jié)控制就能實現(xiàn)精確的即時控制，保證液位維持在給定目標值的不小于98%。
[0006]采用串口通信，可即時、持續(xù)將液位信號傳遞到上位機上將液位以連續(xù)線的方式顯示出來，方便進行遠程監(jiān)控及調節(jié)控制。
[0007]按鍵與顯示模塊，方便對液位水平進行設定控制。
[0008]本發(fā)明與已有技術相比，具有即使出現(xiàn)外部擾動的情況下，也能夠實現(xiàn)液位的精確控制的優(yōu)點。
[0009]【附圖說明】:
圖1為本發(fā)明控制電路方框圖；
圖2為本發(fā)明控制過程流程圖。
[0010]【具體實施方式】:
現(xiàn)結合附圖和實施例對本發(fā)明做進一步詳細描述:
如圖1所示，本發(fā)明包括主控制器、串口通信、AD/DA轉換模塊、PID調節(jié)控制、直流電機驅動電路、按鍵與顯示模塊及壓力傳感器，串口通信、AD/DA轉換模塊、PID調節(jié)控制、按鍵與顯示模塊、串口通信及壓力傳感器分別與主控制器的電信號輸入、輸出端相連，壓力傳感器獲得即時反映液位的液體壓力電信號并經(jīng)AD/DA轉換模塊的A/D轉換后與設定液位所對應的壓力的電信號比較來獲得即時液位波動變化參數(shù)，經(jīng)PID調節(jié)控制，通過AD/DA轉換模塊的D/A、A/D轉換處理后通過直流電機驅動電路向驅動水栗的直流電機輸出一特定電壓的即時電源，驅動水栗以設定的液量注入液體，以平復液位的波動，以便在維持精確液位的情況下，往外界供應液體。
[0011 ] 如圖2所示，液位控制方法有手動和自動兩種模式，手動模式時通過手動人工控制液位；自動模式則設定液位值后，系統(tǒng)就會依據(jù)壓力傳感器所獲得的即時液位信號與設定液位值，PID調節(jié)控制，通過向水栗電機輸出相應的電壓的電源來控制水栗的輸出水量，使液位維持在精確的水平上。
[0012]這里，壓力傳感器位于設定液位的下方且靠近設定液位。這樣，就可有效體提升壓力傳感器感受壓力變化的敏感度，以有利于更準確地進行液位控制。
【主權項】
1.一種液位控制方法，其特征在于包括主控制器、串口通信、AD/DA轉換模塊、PID調節(jié)控制、直流電機驅動電路、按鍵與顯示模塊及壓力傳感器，串口通信、AD/DA轉換模塊、PID調節(jié)控制、按鍵與顯示模塊、串口通信及壓力傳感器分別與主控制器的電信號輸入、輸出端相連，壓力傳感器獲得即時反映液位的液體壓力電信號并經(jīng)AD/DA轉換模塊的A/D轉換后與設定液位所對應的壓力的電信號比較來獲得即時液位波動變化參數(shù)，經(jīng)PID調節(jié)控制，通過AD/DA轉換模塊的D/A、A/D轉換處理后通過直流電機驅動電路向驅動水栗的直流電機輸出一特定電壓的即時電源，驅動水栗以設定的液量注入液體，以平復液位的波動，以便在維持精確液位的情況下，往外界供應液體。2.根據(jù)權利要求1所述的液位控制方法，其特征在于壓力傳感器位于設定液位的下方且靠近設定液位。
【專利摘要】一種液位控制方法，其特征在于采用壓力傳感器即時獲取液位數(shù)據(jù)，并通過PID調節(jié)控制輸出電源電壓通控制水泵注入液體的量，以平復液位的波動，以便在維持精確液位的情況下，往外界供應液體。本發(fā)明與已有技術相比，具有即使出現(xiàn)外部擾動的情況下，也能夠實現(xiàn)液位的精確控制的優(yōu)點。
【IPC分類】G05D9/12
【公開號】CN105204533
【申請?zhí)枴緾N201510645604
【發(fā)明人】鄧遜堯, 李洪嘉, 謝成亮, 屈莉莉, 張彩霞
【申請人】佛山科學技術學院
【公開日】2015年12月30日
【申請日】2015年10月9日