基于組態(tài)軟件的串級(jí)液位流量控制系統(tǒng)

1、基于組態(tài)軟件的串級(jí)液位流量控制系統(tǒng) 1概述 1.1本課程設(shè)計(jì)課題研究的意義 隨著現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)過程向著大型、連續(xù)和強(qiáng)化方向發(fā)展，對(duì)控制系統(tǒng)的控制品質(zhì)提出了日益增長(zhǎng)的要求。在這種情況下，簡(jiǎn)單的單回路控制已經(jīng)難以滿足一些復(fù)雜的控制要求。在單回路控制方案基礎(chǔ)上提出的串級(jí)控制方案，則對(duì)提高過程控制的品質(zhì)有極為明顯的效果。串級(jí)控制系統(tǒng)具有單回路控制系統(tǒng)的全部功能，而且還具有許多單回路控制系統(tǒng)所沒有的優(yōu)點(diǎn)。因此，串級(jí)控制系統(tǒng)的控制質(zhì)量一般都比單回路控制系統(tǒng)好，而且串級(jí)控制系統(tǒng)利用一般常規(guī)儀表就能夠?qū)崿F(xiàn)，所以，串級(jí)控制是一種易于實(shí)現(xiàn)且效果又較好的控制方法。 本課程設(shè)計(jì)課題討論了一個(gè)簡(jiǎn)單的液位流量串級(jí)控制系統(tǒng)的

2、設(shè)計(jì)方法及步驟。液位和流量是工業(yè)生產(chǎn)過程中最常用的兩個(gè)測(cè)控參數(shù)，因此本課程設(shè)計(jì)課題具有較大的現(xiàn)實(shí)意義。 1.2 設(shè)計(jì)的目的 通過課程設(shè)計(jì)，加深對(duì)所學(xué)傳感器技術(shù)、自動(dòng)控制原理、轉(zhuǎn)換技術(shù)以及過程控制的基本原理等基本原理、基本知識(shí)的理解和應(yīng)用，掌握串級(jí)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)步驟和方法，掌握工程整定參數(shù)方法，培養(yǎng)運(yùn)用組態(tài)軟件和計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)過程控制系統(tǒng)的實(shí)際能力，培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)，增強(qiáng)動(dòng)手能力，為今后工作打下一定的理論和實(shí)踐基礎(chǔ)。 1.3 設(shè)計(jì)要求 （1）根據(jù)液位-流量串級(jí)過程控制系統(tǒng)的具體對(duì)象和控制要求，獨(dú)立設(shè)計(jì)控制方案，正確選用過程儀表。 （2）根據(jù)液位-流量串級(jí)過程控制系統(tǒng)A/D、D/A和開關(guān)I/O的需要，正確

3、選用過程模塊。 （3）根據(jù)與計(jì)算機(jī)串行通訊的需要，正確選用RS485/RS232轉(zhuǎn)換與通訊模塊。（4）運(yùn)用組態(tài)軟件，正確設(shè)計(jì)液位-流量串級(jí)過程控制系統(tǒng)的組態(tài)圖、組態(tài)畫面和組態(tài)控制程序。 2 系統(tǒng)控制方案 2.1 控制系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用中的重要意義 單回路控制系統(tǒng)是過程控制中結(jié)構(gòu)最簡(jiǎn)單的一種形式，它只用一個(gè)調(diào)節(jié)器，調(diào)節(jié)器也只有一個(gè)輸入信號(hào)，從系統(tǒng)方框圖看，只有一個(gè)閉環(huán)。在大多數(shù)情況下，這種簡(jiǎn)單系統(tǒng)已經(jīng)能夠滿足工藝生產(chǎn)的要求。但有些調(diào)節(jié)對(duì)象的動(dòng)態(tài)特性雖然并不復(fù)雜，但控制的任務(wù)卻比較特殊，則單回路控制系統(tǒng)就無能為力了。另外，隨著生產(chǎn)過程向著大型、連續(xù)和強(qiáng)化方向發(fā)展，對(duì)操作條件要求更加嚴(yán)格，參數(shù)間相互關(guān)系

4、更加復(fù)雜，對(duì)控制系統(tǒng)的精度和功能提出許多新的要求，對(duì)能源消耗和環(huán)境污染也有明確的限制。為此，需要在單回路的基礎(chǔ)上，采取其它措施，組成復(fù)雜控制系統(tǒng)，而串級(jí)控制系統(tǒng)就是其中一種改善和提高控制品質(zhì)的極為有效的控制系統(tǒng)。 液位和流量是工業(yè)生產(chǎn)過程中最常用的兩個(gè)參數(shù)，對(duì)液位和流量進(jìn)行控制的裝置在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用的十分普遍。液位的時(shí)間常數(shù)T一般很大，因此有很大的容積遲延，如果用單回路控制系統(tǒng)來控制，可能無法達(dá)到較好的控制質(zhì)量。而串級(jí)控制系統(tǒng)可以用一般常規(guī)儀表來實(shí)現(xiàn)，成本增加也不大，卻可以起到十分明顯的提高控制質(zhì)量的效果，因此往往采用串級(jí)控制系統(tǒng)對(duì)液位進(jìn)行控制。一般情況下，流量是影響液位的主要因素，其時(shí)間常數(shù)

5、較小，將它納入副回路進(jìn)行控制，不僅有效地克服了流量對(duì)液位造成的干擾，而且使系統(tǒng)工作頻率提高，能夠?qū)σ何粚?shí)行較快的控制。 2.2控制方案 在本系統(tǒng)中被控參量有兩個(gè)，上水箱液位和管道流量，這兩個(gè)參量具有相關(guān)聯(lián)系，流量的大小可以影響上水箱液位，根據(jù)流量與液位的關(guān)系，故系統(tǒng)采用串級(jí)控制，內(nèi)環(huán)為流量控制，外環(huán)為液位控制。內(nèi)環(huán)與外環(huán)的控制算法均采用PID算法，PID算法實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，控制效果好，系統(tǒng)穩(wěn)定性好。外環(huán)液位控制器的輸出作為內(nèi)環(huán)流量控制器的設(shè)定值，流量控制器的輸出來控制調(diào)節(jié)閥的大小，來控制管道流量的大小，進(jìn)而控制上水箱液位。 2.3控制規(guī)律 本設(shè)計(jì)采用的是工業(yè)控制中最常用的PID控制規(guī)律，內(nèi)環(huán)與外環(huán)的

6、控制算法采用PID算法，PID算法實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，控制效果好，系統(tǒng)穩(wěn)定性好，外環(huán)PID的輸出作為內(nèi)環(huán)的輸入，內(nèi)環(huán)跟隨外環(huán)的輸出。在工程實(shí)際中，應(yīng)用最為廣泛的調(diào)節(jié)器控制規(guī)律為比例、積分、微分控制，簡(jiǎn)稱PID控制，又稱PID調(diào)節(jié)。它結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，參數(shù)易于調(diào)整，在長(zhǎng)期的應(yīng)用中積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)。其主要特點(diǎn)是：(1)技術(shù)成熟；PID調(diào)節(jié)是連續(xù)系統(tǒng)理論中技術(shù)最成熟、應(yīng)用最廣泛的控制方法，它的結(jié)構(gòu)靈活，不僅可實(shí)現(xiàn)常規(guī)的PID調(diào)節(jié)，而且還可根據(jù)系統(tǒng)的要求，采用PI、PD、帶死區(qū)的PID控制等；(2)不需求出系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型；(3)控制效果好。雖然計(jì)算機(jī)控制是非連續(xù)的，但由于計(jì)算機(jī)的運(yùn)算速度越來越快，因此用數(shù)字PID完全可

7、代替模擬調(diào)節(jié)器，并且能得到比較滿意的效果。2.4 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)整個(gè)過程控制系統(tǒng)由控制器、調(diào)節(jié)器、測(cè)量變送、被控對(duì)象組成。在本次控制系統(tǒng)中控制器為計(jì)算機(jī)，采用算法為PID控制規(guī)律，調(diào)節(jié)器為電磁閥，測(cè)量變送為HB、FT兩個(gè)組成，被控對(duì)象為流量PV。結(jié)構(gòu)組成如下圖2.2所示。 當(dāng)系統(tǒng)啟動(dòng)后，水泵開始抽水，通過管道分別將水送到上水箱和下水箱，由HB返回信號(hào)，是否還需要放水到下水箱。若還需要（即水位過低），則通過電磁閥控制流量的大小，加大流量，從而使下水箱水位達(dá)到合適位置；若不需要（即水位過高或剛好合適），則通過電磁閥使流量保持或減小。其過程控制系統(tǒng)圖如圖2.1所示。圖2.1 控制系統(tǒng)框圖 過程控制系統(tǒng)

8、由四大部分組成，分別為控制器、調(diào)節(jié)器、被控對(duì)象、測(cè)量變送。本次設(shè)計(jì)為流量回路控制，即為閉環(huán)控制系統(tǒng)，如下圖2.2 圖2.2 液位單回路控制系統(tǒng)框圖2.5 控制系統(tǒng)的總體方框圖及工作過程 圖2.3計(jì)算機(jī)控制上水箱液位和流量串級(jí)系統(tǒng)控制框圖被控對(duì)象為圖2.3中所示液位 被控對(duì)象的工作原理、傳遞函數(shù)及理論推導(dǎo)如下：?jiǎn)稳菟淙鐖D2.1所示，Qi為入口流量，由調(diào)節(jié)閥開度加以控制，出口流量則由電磁閥控制產(chǎn)生干擾。被調(diào)量為水箱中的水位H,它反映水的流入與流出量之間的平衡關(guān)系?，F(xiàn)在分析水位在電磁閥開度擾動(dòng)下的動(dòng)態(tài)特性。顯然，在任何時(shí)刻水位的變化均滿足下述物料平衡方程：dHdT=1F(Qi-Qo) (2.1)其

9、中 Qi=Kuu (2.2) Qo=kH （2.3）F為水箱的橫截面積；Ku是決定于閥門特性的系數(shù)，可以假定它是常數(shù)；k是與電磁閥開度有關(guān)的系數(shù)，在固定不變的開度下，k可視為常數(shù)。液位的傳遞函數(shù): H(S)Qi(s)=2H0k2H0kFs+1 (2.4)3 過程儀表的選擇 3.1液位傳感器液位傳感器（靜壓液位計(jì)液位變送器液位傳感器水位傳感器）是一種測(cè)量液位的壓力傳感器靜壓投入式液位變送器（液位計(jì)）是基于所測(cè)液體靜壓與該液體的高度成比例的原理，采用國(guó)外先進(jìn)的隔離型擴(kuò)散硅敏感元件或陶瓷電容壓力敏感傳感器，將靜壓轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，再經(jīng)過溫度補(bǔ)償和線性修正，轉(zhuǎn)化成標(biāo)準(zhǔn)電信號(hào)（一般為420mA）。它分為兩類

10、：一類為接觸式，包括單法蘭靜壓/雙法蘭差壓液位變送器，浮球式液位變送器，磁性液位變送器，投入式液位變送器，電動(dòng)內(nèi)浮球液位變送器，電動(dòng)浮筒液位變送器，電容式液位變送器，磁致伸縮液位變送器，侍服液位變送器等。第二類為非接觸式，分為超聲波液位變送器，雷達(dá)液位變送器等。 常見幾種液位傳感器的比較 1.雷達(dá)液位傳感器 原理：D=L-CT/2 雷達(dá)液位傳感器發(fā)射反射接收的工作模式。雷達(dá)液位傳感器的天線發(fā)射出電磁波，這些波經(jīng)被測(cè)對(duì)象表面反射后，再被天線接收，電磁波從發(fā)射到接收的時(shí)間與到液面的距離成正比。該類型傳感器一般絕對(duì)誤差在2mm左右，測(cè)量范圍一般是0.5m-20m，由于其非接觸的測(cè)量原理相對(duì)磁尺來說對(duì)

11、被測(cè)介質(zhì)范圍就比較廣，液體，固體（物位）都可以。缺點(diǎn)主要是精度不夠高，在短量程方面有暗區(qū)，由于電磁波不能受到干擾，安裝時(shí)應(yīng)避免障礙物，同時(shí)也應(yīng)避免溫度等因數(shù)對(duì)電磁波的影響。另外在界面方面，特別是密度相差不是很大界面方面，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不如磁尺方便準(zhǔn)確。 2超聲波液位傳感器 原理與雷達(dá)液位傳感器相同，只是相對(duì)雷達(dá)的電磁波，超聲波液位傳感器是利用空氣的聲納原理，發(fā)射和接受的是一種超聲波。從性能上來說，超聲波比雷達(dá)具有更穩(wěn)定的性能。 3. 浮球式液位（界面）傳感器此類傳感器的工作基于浮子的浮力及磁性原理。當(dāng)浮子隨著液位（界面）上下浮動(dòng)，浮子內(nèi)永磁體的磁力作用于導(dǎo)管內(nèi)的干簧管，使相應(yīng)高度的干簧管閉合，得到正比于

12、液位的電壓信號(hào)，經(jīng)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成420mA.DC的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)。 磁浮子傳感器最大的特點(diǎn)就是精度不高，某廠家產(chǎn)品的一組數(shù)據(jù)為：測(cè)量范圍L,當(dāng)5001000時(shí)，精度為1.5%，當(dāng)L1000時(shí)，精度為1.0%.測(cè)量范圍主要集中在4m以下。相對(duì)來講，在界面測(cè)量方面有很穩(wěn)定的性能。 4. 磁翻板式液位計(jì) 磁翻板式液位計(jì)是以磁性浮子為感應(yīng)元件，并通過磁性浮子與顯示色條中磁性體的耦合作用，反映被測(cè)液位或界面的測(cè)量?jī)x表。磁浮子式液位計(jì)和被測(cè)容器形成連通器，保證被測(cè)量容器與測(cè)量管體間的液位相等。當(dāng)液位計(jì)測(cè)量管中的浮子隨被測(cè)液位變化時(shí)，浮子中的磁性體與顯示條上顯示色標(biāo)中的磁性體作用，使其翻轉(zhuǎn)，紅色表示有液，白色表示無

13、液，以達(dá)到就地準(zhǔn)確顯示液位的目的。此類傳感器具有顯示直觀醒目、不需電源，安裝方便可靠，維護(hù)量小，維修費(fèi)用低的優(yōu)點(diǎn)，是玻璃管、玻璃板液位計(jì)的升級(jí)換代產(chǎn)品。但測(cè)量精度不高，一般廠家標(biāo)稱的誤差都在10mm到20mm之間。如果需要把現(xiàn)場(chǎng)的數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳還需要加一個(gè)相應(yīng)數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳變送器，如下圖所示。 值得一提的是，由于該傳感器中浮球與磁尺類似，所以該傳感器能和磁尺配合使用。這樣，磁翻板就起到現(xiàn)場(chǎng)顯示作用，而磁尺則起到變送遠(yuǎn)傳的功能。而且通過磁致伸縮原理將其轉(zhuǎn)換成高精度的電信號(hào)，而且信號(hào)類型豐富。而一般的遠(yuǎn)傳變送器的原理是將開關(guān)信號(hào)轉(zhuǎn)換為連續(xù)的模擬量的輸出。對(duì)于浮子和磁翻板兩種傳感器，在業(yè)內(nèi)對(duì)其兩者的名稱容易混淆

14、，因?yàn)槎际怯幸粋€(gè)磁性浮子，所以很多時(shí)候都被稱之為磁浮子液位計(jì)，實(shí)際溝通時(shí)需要具體確認(rèn)。凡此兩類傳感器主要特點(diǎn)就是精度不高，同時(shí)由于磁性原理也需要在現(xiàn)場(chǎng)安裝時(shí)注意一些干擾。 5. 電容式液位傳感器原理：把一根涂有絕緣層的金屬棒，插入裝有導(dǎo)電介質(zhì)的金屬容器中，在金屬棒和容器壁間形成電容，其物位變化量H與電容變化量CX關(guān)系如下：CX=5H9Ln(D2/d1)-C0式中：C0為容器液體放空時(shí)，金屬棒對(duì)容器壁的分布電容 為容器液體介電常數(shù)； H為液位高度； D2為絕緣套管的直徑； D1為金屬棒的直徑當(dāng)被測(cè)介質(zhì)物位變化時(shí)，傳感器電容量發(fā)生相應(yīng)變化，電容量的變體 CX 通過轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成與物位成比例的直流標(biāo)準(zhǔn)

15、信號(hào)。此類傳感器由于其原理決定，實(shí)際中根據(jù)被測(cè)介質(zhì)的導(dǎo)電屬性來選擇各種不同的測(cè)量探頭。電容式原理的精度一般都能達(dá)到0.5%左右，測(cè)量范圍在0.2m-20m之間。由于電容原理的一些特殊性，相比磁尺來講在穩(wěn)定性方面還是有一定的距離。 6. 靜壓式液位傳感器靜壓式液位計(jì)的兩線制液位變送器由一個(gè)內(nèi)置毛細(xì)軟管的特殊導(dǎo)氣電纜、一個(gè)抗壓接頭和一個(gè)探頭組成。靜壓式液位計(jì)的探頭構(gòu)造是一個(gè)不銹鋼筒芯，底部帶有膜片，并由一個(gè)帶孔的塑料外殼罩住。靜壓式液位計(jì)的液位測(cè)量實(shí)際上就是在測(cè)探頭上的液體靜壓與實(shí)際大氣壓之差，然后再由陶瓷傳感器（附著在不銹鋼薄膜上）和電子元件將該壓差轉(zhuǎn)換成420mA輸出信號(hào)。 靜壓式液位計(jì)的技術(shù)

16、優(yōu)勢(shì)靜壓式液位計(jì)最大200m量程，不銹鋼探頭、陶瓷隔膜、橡膠密封，長(zhǎng)期穩(wěn)定性0.15%/年，防爆型可選。 靜壓式液位計(jì)的種類：可以分為投入式和側(cè)裝式兩種。 工作原理靜壓式液位計(jì)CBM2100CBM2700靜壓式液位計(jì)（靜壓液位計(jì)/液位變送器/液位傳感器/水位傳感器）是一種測(cè)量液位的壓力傳感器靜壓式液位計(jì)（液位計(jì)）是基于所測(cè)液體靜壓與該液體的高 NIVELCO投入靜壓式液位計(jì)度成比例的原理，采用國(guó)外先進(jìn)的隔離型擴(kuò)散硅敏感元件或陶瓷電容壓力敏感傳感器，將靜壓轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，再經(jīng)過溫度補(bǔ)償和線性修正，轉(zhuǎn)化成標(biāo)準(zhǔn)電信號(hào)（一般為420mA/15VDC）。 NIVELCO投入靜壓式液位計(jì)CBM2100CBM

17、2700系列靜壓式液位計(jì)（液位計(jì)）適用于石油化工、冶金、電力、制藥、供排水、環(huán)保等系統(tǒng)和行業(yè)的各種介質(zhì)的液位測(cè)量。精巧的結(jié)構(gòu)，簡(jiǎn)單的調(diào)校和靈活的安裝方式為用戶輕松地使用提供了方便。420mA、 05v、 010mA等標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)輸出方式由用戶根據(jù)需要任選。 用靜壓測(cè)量原理：當(dāng)液位變送器投入到被測(cè)液體中某一深度時(shí)，傳感器迎液面受到的壓力公式為：P = gh+ P0 式中：P:變送器迎液面所受壓力 ：被測(cè)液體密度 g ：當(dāng)?shù)刂亓铀俣?P0 ：液面上大氣壓 H ：變送器投入液體的深度 靜壓式液位計(jì)同時(shí)，通過導(dǎo)氣不銹鋼將液體的壓力引入到傳感器的正壓腔，再將液面上的大氣壓 P0 與傳感器的負(fù)壓腔相連，以抵

18、消傳感器背面的 P 0，使傳感器測(cè)得壓力為：gh ，顯然 , 通過測(cè)取壓力 P ，可以得到液位深度。 功能特點(diǎn): 穩(wěn)定性好，滿度、零位長(zhǎng)期穩(wěn)定性可達(dá) 0.1%FS/ 年。在補(bǔ)償溫度 0 70 范圍內(nèi)，溫度飄移低于 0.1%FS ，在整個(gè)允許工作溫度范圍內(nèi)低于 0.3%FS 。具有反向保護(hù)、限流保護(hù)電路，在安裝時(shí)正負(fù)極接反不會(huì)損壞變送器，異常時(shí)送器會(huì)自動(dòng)限流在 35MA 以內(nèi)。固態(tài)結(jié)構(gòu)，無可動(dòng)部件，高可靠性，使用壽命長(zhǎng)。安裝方便、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)耐用。靜壓投入式液位變送器（液位計(jì)）適用于石油化工、冶金、電力、制藥、供排水、環(huán)保等系統(tǒng)和行業(yè)的各種介質(zhì)的液位測(cè)量。精巧的結(jié)構(gòu)，簡(jiǎn)單的調(diào)校和靈活的安裝方式

19、為用戶輕松地使用提供了方便。420mA、 05v、 010mA等標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)輸出方式由用戶根據(jù)需要任選。 利用流體靜力學(xué)原理測(cè)量液位，是壓力傳感器的一項(xiàng)重要應(yīng)用。采用特種的中間帶有通氣導(dǎo)管的電纜及專門的密封技術(shù)，既保證了傳感器的水密性，又使得參考?jí)毫η慌c環(huán)境壓力相通，從而保證了測(cè)量的高精度和高穩(wěn)定性。它是針對(duì)化工工業(yè)中強(qiáng)腐蝕性的酸性液體而特制，殼體采用聚四氟乙烯材料制成，采用特種氟膠電纜及專門的密封技術(shù)進(jìn)行電氣連接，既保證了傳感器的水密性、耐腐蝕性，又使得參考?jí)毫η慌c環(huán)境壓力相通，從而保證了測(cè)量的高精度和高穩(wěn)定性。液位傳感器用來對(duì)上位水箱和下位水箱的液位進(jìn)行檢測(cè)，采用工業(yè)用的DBYG擴(kuò)散硅壓力變送

20、器，本變送器按標(biāo)準(zhǔn)的二線制傳輸，采用高品質(zhì)、低功耗精密器件，穩(wěn)定性、可靠性大大提高?？煞奖愕嘏c其它DDZX型儀表互換配置，并能直接替換進(jìn)口同類儀表。效驗(yàn)的方法時(shí)通電預(yù)熱15分鐘后，分別在零壓力和滿量程壓力下檢查輸出電流。在零壓力下調(diào)整零電位器，使輸出電流為4mA，在滿量程壓力下調(diào)整量程電位器，使輸出電流為20mA。本傳感器精度為0.5級(jí)，因?yàn)闉槎€制，故工作時(shí)需串24V直流電源。液位傳感器用來對(duì)上水箱和中位水箱的液位進(jìn)行檢測(cè)，采用工業(yè)用的DBYG擴(kuò)散硅壓力變送器，0.5級(jí)精度，二線制4-20mA標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)輸出。 液位傳感器 3.2 電磁流量傳感器、電磁流量轉(zhuǎn)換器流量傳感器用來對(duì)電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的主流量

21、和干擾回路的干擾流量進(jìn)行檢測(cè)。根據(jù)本系統(tǒng)裝置的特點(diǎn)，采用工業(yè)用的LDS-10S型電磁流量傳感器，公稱直徑10mm，流量00.3 /h，壓力1.6Mpmax，4-20mA標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)輸出?？膳c顯示，記錄儀表，計(jì)算器或調(diào)節(jié)器配套。避免了渦輪流量計(jì)非線性與死區(qū)大的致命缺點(diǎn)，確保實(shí)驗(yàn)效果能達(dá)到系統(tǒng)的要求。 主要優(yōu)點(diǎn)：(1)采用整體焊接結(jié)構(gòu)，密封性能好；(2)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠，內(nèi)部無活動(dòng)部件，幾乎無壓力損壞；(3)采用低頻矩形波勵(lì)磁，抗干擾性能好，零點(diǎn)穩(wěn)定；(4)儀表反應(yīng)靈敏，輸出信號(hào)與流量成線性關(guān)系，量程比寬；流量轉(zhuǎn)換器采用LDZ-4型電磁流量轉(zhuǎn)換器，與LDS-10S型電磁流量傳感器配套使用，輸入信號(hào)：00.

22、4mV輸出信號(hào):420mADC，允許負(fù)載電阻為0750歐姆，基本誤差：輸出信號(hào)量程的0.5%。LDZ-4A型矩形波電磁流量轉(zhuǎn)換器可與各種規(guī)格的電磁流量變送器（89年起新產(chǎn)品改稱傳感器 下同）配套，用于測(cè)量導(dǎo)電液體或液固兩相流體的體積流量。轉(zhuǎn)換器將來自變送器的低電平毫伏信號(hào)轉(zhuǎn)換為與流量成正比的010mA DC或420mA DC標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)輸出，供顯示、記錄、積算、自動(dòng)控制和調(diào)節(jié)用。 其特點(diǎn)：采用低頻三值矩形波勵(lì)磁及采樣放大技術(shù)，抗干擾能力強(qiáng)； 零點(diǎn)穩(wěn)定，工作可靠； 耗電量小，成套儀表耗電量約為30VA，與變送器的口徑大小無關(guān)。主要技術(shù)指標(biāo)輸入信號(hào)：0.44mV(三值波)輸出信號(hào)：010mA DC（負(fù)

23、載電阻：01.5k）420mA DC（負(fù)載電阻：0750）精度：輸出電流精度0.5級(jí)電源：220V 50Hz激磁電流：0.5A環(huán)境條件：溫度-1055；溫度85% 3.3 電動(dòng)調(diào)節(jié)閥近年來，電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的發(fā)展是迅速的，它們的使用已經(jīng)無處不在。在北京奧運(yùn)會(huì)閉幕式上，主火炬的熄滅采用了電動(dòng)調(diào)節(jié)閥技術(shù)，并按等比例調(diào)節(jié)方式調(diào)節(jié)控制燃?xì)饬髁浚罱K使得8米高的火焰勻速降低直至全部熄滅。電動(dòng)調(diào)節(jié)閥從誕生到現(xiàn)在成為調(diào)節(jié)閥市場(chǎng)的主流，也是經(jīng)過了一個(gè)較長(zhǎng)的過程的。開始時(shí)，是氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥為主。氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥也確實(shí)有它的優(yōu)勢(shì)所在：它結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作、維護(hù)方便，只要有氣源就可進(jìn)行自動(dòng)控制，成本想對(duì)較低；而且由于其本質(zhì)安全性，在化

24、工等行業(yè)中，需要防爆的場(chǎng)合，尤其適合。但是，由于它的驅(qū)動(dòng)力量來自壓縮空氣，而空氣的可壓縮性，必然導(dǎo)致響應(yīng)速度和控制穩(wěn)定性不夠的問題，尤其在大口徑、大執(zhí)行器和壓降較大的場(chǎng)合、控制精度要求較高的場(chǎng)合，就暴露出它的弱點(diǎn)來，還有就是速度問題，由于大氣缸的氣容較大，從執(zhí)行器接收到氣信號(hào)到對(duì)調(diào)節(jié)元件的驅(qū)動(dòng)，這中間需要一個(gè)時(shí)間，所以開關(guān)時(shí)間就比較長(zhǎng)，越是大的閥門，這種情況越明顯。當(dāng)然，這些問題也都在改善：比如，配備較精密的定位器或智能定位器，在氣源管路中加裝快速排氣閥等，都不同程度地改善了氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥的控制性能。電動(dòng)調(diào)節(jié)閥是工業(yè)自動(dòng)化過程控制中的重要執(zhí)行單元儀表。隨著工業(yè)領(lǐng)域的自動(dòng)化程度越來越高， 正被越來越

25、多的應(yīng)用在各種工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域中。與傳統(tǒng)的氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥相比具有明顯的優(yōu)點(diǎn)：節(jié)電動(dòng)調(diào)節(jié)閥能（只在工作時(shí)才消耗電能），環(huán)保（無碳排放），安裝快捷方便（無需復(fù)雜的氣動(dòng)管路和氣泵工作站）。 閥門結(jié)構(gòu)：由電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)和調(diào)節(jié)閥連接組合后經(jīng)過機(jī)械連接裝配、調(diào)試安裝構(gòu)成電動(dòng)調(diào)節(jié)閥。工作原理工作電源：DC24V,AC220V ,AC380V等電壓等級(jí)。通過接收工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)的信號(hào)（如：4-20mA）來驅(qū)動(dòng)閥門改變閥芯和閥座之間的截面積大小控制管道介質(zhì)的流量、溫度、壓力等工藝參數(shù)。實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化調(diào)節(jié)功能。流量特性介紹：電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的流量特性，是在閥兩端壓差保持恒定的條件下，介質(zhì)流經(jīng)電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的相對(duì)流量與它的開度之間關(guān)系。

26、電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的流量特性有：線性特性，等百分比特性及拋物線特性三種。應(yīng)用領(lǐng)域：電力、化工、冶金、環(huán)保、水處理、輕工、建材等工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)領(lǐng)域。安裝：電動(dòng)調(diào)節(jié)閥最適宜安裝為工作活塞上端在水平管線下部。溫度傳感器可安裝在任何位置，整個(gè)長(zhǎng)度必須浸入到被控介質(zhì)中。電動(dòng)調(diào)節(jié)閥一般包括驅(qū)動(dòng)器，接受驅(qū)動(dòng)器信號(hào)（0-10V或4-20MA）來控制閥門進(jìn)行調(diào)節(jié)，也可根據(jù)控制需要，組成智能化網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)，優(yōu)化控制實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控。電氣原理動(dòng)作原理： 電機(jī)電源220VAC 或者380VAC，控制信號(hào)420mA，閥里面有控制器，控制器把電流信號(hào)轉(zhuǎn)換為步進(jìn)電機(jī)的角行程信號(hào)，電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，由齒輪，杠桿，或者齒輪加杠桿，帶動(dòng)閥桿運(yùn)作，實(shí)

27、現(xiàn)直行程或角行程。反饋： 電機(jī)運(yùn)行，通過齒輪運(yùn)轉(zhuǎn)，由三接頭的滑動(dòng)變阻器輸出閥門的定位信號(hào)，此外還有三根線的限位信號(hào)（全開，全開。公共線）電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的用途及作用用于調(diào)節(jié)工業(yè)自動(dòng)化過程控制領(lǐng)域中的介質(zhì)流量、壓力、溫度、液位等工藝參數(shù)。電動(dòng)調(diào)節(jié)閥適用范圍：空調(diào)、供暖、通風(fēng)、生活熱水等民用系統(tǒng)及化工、石油冶金、電力輕工業(yè)等各行業(yè)生產(chǎn)過程中的自動(dòng)控制。 閥體結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：（1）調(diào)節(jié)閥主要由閥體、套筒、閥瓣、閥桿等零件組成。套筒和閥瓣上都開有節(jié)流孔通過閥瓣在閥座內(nèi)回轉(zhuǎn)來改變過流面積，調(diào)節(jié)流量。配ZKJ型或其它型電動(dòng)角行程執(zhí)行器可實(shí)現(xiàn)遙控和自動(dòng)控制。（2）調(diào)節(jié)閥廣泛應(yīng)用于給水管路中作調(diào)節(jié)流量使用。也可在油品管路

28、中使用。性能：1）由于不需要進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)試,所以省去許多麻煩,節(jié)約了大量的時(shí)間,縮短竣工日期。 2）由于不用使用閥門組和用于分層控制的閥門,所以為您節(jié)約了較多的管材,保溫材料及安裝費(fèi)用和時(shí)間。3）使水系統(tǒng)時(shí)時(shí)刻刻都處于平衡狀態(tài),所以無論安裝分期施工或設(shè)備分期使用都不會(huì)影響水系統(tǒng)的平衡。 4）即使工程后期或投入運(yùn)行后因改變某些用途而需要改變某些區(qū)域的水系統(tǒng)設(shè)計(jì),也不會(huì)影響其他區(qū)域的水系統(tǒng)設(shè)計(jì),更不會(huì)影響其他區(qū)域的水系統(tǒng)平衡。 5）由于整個(gè)系統(tǒng)處于動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài),所以制冷機(jī)組及水泵將以最節(jié)能狀態(tài)運(yùn)行,節(jié)省了大量的運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用。6）由于系統(tǒng)的流量平衡是自動(dòng)進(jìn)行的,使安裝維護(hù)更加便利,并杜絕了人為操作失誤

29、破壞平衡的可能。電動(dòng)調(diào)節(jié)閥對(duì)控制回路流量進(jìn)行調(diào)節(jié)。采用德國(guó)PS公司進(jìn)口的PSL202型智能電動(dòng)調(diào)節(jié)閥，無需配伺服放大器，驅(qū)動(dòng)電機(jī)采用高性能稀土磁性材料制造的同步電機(jī)，運(yùn)行平穩(wěn)，體積小，力矩大，抗堵轉(zhuǎn)，控制精度高?？刂茊卧c電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)一體化，可靠性高，操作方便，并可與計(jì)算機(jī)配套使用，組成最佳調(diào)節(jié)回路。有輸入控制信號(hào)4-20mA及單相電源即可控制運(yùn)轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)對(duì)壓力流量溫度液位等參數(shù)的調(diào)節(jié)，具有體積小，重量輕，連線簡(jiǎn)單，泄露量少的優(yōu)點(diǎn)。采用PS電子式直行程執(zhí)行機(jī)構(gòu)，4-20mA閥位反饋信號(hào)輸出雙導(dǎo)向單座住塞式閥芯，流量具有等百分比特性，直線特性和快開特性，閥門采用柔性彈簧連接，可預(yù)置閥門關(guān)端力，保證閥

30、門的可靠關(guān)斷，防止泄露。性能穩(wěn)定可靠，控制精度高，使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。 電動(dòng)調(diào)節(jié)閥3.4 變頻器變頻器是利用電力半導(dǎo)體器件的通斷作用將工頻電源變換為另一頻率的電能控制裝置。變頻器實(shí)際上就是一個(gè)逆變器.它首先是將交流電變?yōu)橹绷麟?然后用電子元件對(duì)直流電進(jìn)行開關(guān).變?yōu)榻涣麟?一般功率較大的變頻器用可控硅.并設(shè)一個(gè)可調(diào)頻率的裝置.使頻率在一定范圍內(nèi)可調(diào).用來控制電機(jī)的轉(zhuǎn)數(shù).使轉(zhuǎn)數(shù)在一定的范圍內(nèi)可調(diào).變頻器廣泛用于交流電機(jī)的調(diào)速中.變頻調(diào)速技術(shù)是現(xiàn)代電力傳動(dòng)技術(shù)重要發(fā)展的方向，隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，交流變頻技術(shù)從理論到實(shí)際逐漸走向成熟。變頻器不僅調(diào)速平滑，范圍大，效率高，啟動(dòng)電流小，運(yùn)行平穩(wěn)，而且節(jié)能

31、效果明顯，所以應(yīng)用越來越廣泛。 1）變頻器工作原理我們知道，交流電動(dòng)機(jī)的同步轉(zhuǎn)速表達(dá)式為：n60 f(1s)/p 式中 n：異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速； f：異步電動(dòng)機(jī)的頻率； s:電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)差率； p:電動(dòng)機(jī)極對(duì)數(shù)。 由式n60 f(1s)/p可知，轉(zhuǎn)速n與頻率f成正比，只要改變頻率f即可改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，當(dāng)頻率f在050Hz的范圍內(nèi)變化時(shí)，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)范圍非常寬。變頻器就是通過改變電動(dòng)機(jī)電源頻率實(shí)現(xiàn)速度調(diào)節(jié)的，是一種理想的高效率、高性能的調(diào)速手段。 1）變頻器控制方式 低壓通用變頻輸出電壓為380650V，輸出功率為0.75400kW，工作頻率為0400Hz，它的主電路都采用交直交電路。 其控制方式

32、如下： a) U/f=C的正弦脈寬調(diào)制（SPWM）控制方式其特點(diǎn)是控制電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本較低，機(jī)械特性硬度也較好，能夠滿足一般傳動(dòng)的平滑調(diào)速要求，已在產(chǎn)業(yè)的各個(gè)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。但是，這種控制方式在低頻時(shí)，由于輸出電壓較低，轉(zhuǎn)矩受定子電阻壓降的影響比較顯著，使輸出最大轉(zhuǎn)矩減小。另外，其機(jī)械特性終究沒有直流電動(dòng)機(jī)硬，動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)矩能力和靜態(tài)調(diào)速性能都還不盡如人意，且系統(tǒng)性能不高、控制曲線會(huì)隨負(fù)載的變化而變化，轉(zhuǎn)矩響應(yīng)慢、電機(jī)轉(zhuǎn)矩利用率不高，低速時(shí)因定子電阻和逆變器死區(qū)效應(yīng)的存在而性能下降，穩(wěn)定性變差等。因此人們又研究出矢量控制變頻調(diào)速。 b) 電壓空間矢量（SVPWM）控制方式它是以三相波形整體生成效

33、果為前提，以逼近電機(jī)氣隙的理想圓形旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)軌跡為目的，一次生成三相調(diào)制波形，以內(nèi)切多邊形逼近圓的方式進(jìn)行控制的。經(jīng)實(shí)踐使用后又有所改進(jìn)，即引入頻率補(bǔ)償，能消除速度控制的誤差；通過反饋估算磁鏈幅值，消除低速時(shí)定子電阻的影響；將輸出電壓、電流閉環(huán)，以提高動(dòng)態(tài)的精度和穩(wěn)定度。但控制電路環(huán)節(jié)較多，且沒有引入轉(zhuǎn)矩的調(diào)節(jié)，所以系統(tǒng)性能沒有得到根本改善。 c) 矢量控制（VC）方式矢量控制變頻調(diào)速的做法是將異步電動(dòng)機(jī)在三相坐標(biāo)系下的定子電流Ia、Ib、Ic、通過三相二相變換，等效成兩相靜止坐標(biāo)系下的交流電流Ia1Ib1，再通過按轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)定向旋轉(zhuǎn)變換，等效成同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的直流電流Im1、It1（Im1相當(dāng)

34、于直流電動(dòng)機(jī)的勵(lì)磁電流；It1相當(dāng)于與轉(zhuǎn)矩成正比的電樞電流），然后模仿直流電動(dòng)機(jī)的控制方法，求得直流電動(dòng)機(jī)的控制量，經(jīng)過相應(yīng)的坐標(biāo)反變換，實(shí)現(xiàn)對(duì)異步電動(dòng)機(jī)的控制。其實(shí)質(zhì)是將交流電動(dòng)機(jī)等效為直流電動(dòng)機(jī)，分別對(duì)速度，磁場(chǎng)兩個(gè)分量進(jìn)行獨(dú)立控制。通過控制轉(zhuǎn)子磁鏈，然后分解定子電流而獲得轉(zhuǎn)矩和磁場(chǎng)兩個(gè)分量，經(jīng)坐標(biāo)變換，實(shí)現(xiàn)正交或解耦控制。矢量控制方法的提出具有劃時(shí)代的意義。然而在實(shí)際應(yīng)用中，由于轉(zhuǎn)子磁鏈難以準(zhǔn)確觀測(cè)，系統(tǒng)特性受電動(dòng)機(jī)參數(shù)的影響較大，且在等效直流電動(dòng)機(jī)控制過程中所用矢量旋轉(zhuǎn)變換較復(fù)雜，使得實(shí)際的控制效果難以達(dá)到理想分析的結(jié)果。 d) 直接轉(zhuǎn)矩控制（DTC）方式1985年，德國(guó)魯爾大學(xué)的De

35、Penbrock教授首次提出了直接轉(zhuǎn)矩控制變頻技術(shù)。該技術(shù)在很大程度上解決了上述矢量控制的不足，并以新穎的控制思想、簡(jiǎn)潔明了的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、優(yōu)良的動(dòng)靜態(tài)性能得到了迅速發(fā)展。目前，該技術(shù)已成功地應(yīng)用在電力機(jī)車牽引的大功率交流傳動(dòng)上。 直接轉(zhuǎn)矩控制直接在定子坐標(biāo)系下分析交流電動(dòng)機(jī)的數(shù)學(xué)模型，控制電動(dòng)機(jī)的磁鏈和轉(zhuǎn)矩。它不需要將交流電動(dòng)機(jī)等效為直流電動(dòng)機(jī)，因而省去了矢量旋轉(zhuǎn)變換中的許多復(fù)雜計(jì)算；它不需要模仿直流電動(dòng)機(jī)的控制，也不需要為解耦而簡(jiǎn)化交流電動(dòng)機(jī)的數(shù)學(xué)模型。 e) 矩陣式交交控制方式VVVF變頻、矢量控制變頻、直接轉(zhuǎn)矩控制變頻都是交直交變頻中的一種。其共同缺點(diǎn)是輸入功率因數(shù)低，諧波電流大，直流電路

36、需要大的儲(chǔ)能電容，再生能量又不能反饋回電網(wǎng)，即不能進(jìn)行四象限運(yùn)行。為此，矩陣式交交變頻應(yīng)運(yùn)而生。由于矩陣式交交變頻省去了中間直流環(huán)節(jié)，從而省去了體積大、價(jià)格貴的電解電容。它能實(shí)現(xiàn)功率因數(shù)為l，輸入電流為正弦且能四象限運(yùn)行，系統(tǒng)的功率密度大。該技術(shù)目前雖尚未成熟，但仍吸引著眾多的學(xué)者深入研究。其實(shí)質(zhì)不是間接的控制電流、磁鏈等量，而是把轉(zhuǎn)矩直接作為被控制量來實(shí)現(xiàn)的。具體方法是： 控制定子磁鏈引入定子磁鏈觀測(cè)器，實(shí)現(xiàn)無速度傳感器方式； 自動(dòng)識(shí)別（ID）依靠精確的電機(jī)數(shù)學(xué)模型，對(duì)電機(jī)參數(shù)自動(dòng)識(shí)別； 算出實(shí)際值對(duì)應(yīng)定子阻抗、互感、磁飽和因素、慣量等算出實(shí)際的轉(zhuǎn)矩、定子磁鏈、轉(zhuǎn)子速度進(jìn)行實(shí)時(shí)控制； 實(shí)現(xiàn)B

37、andBand控制按磁鏈和轉(zhuǎn)矩的BandBand控制產(chǎn)生PWM信號(hào)，對(duì)逆變器開關(guān)狀態(tài)進(jìn)行控制。 矩陣式交交變頻具有快速的轉(zhuǎn)矩響應(yīng)（2ms），很高的速度精度（2，無PG反饋），高轉(zhuǎn)矩精度（3）；同時(shí)還具有較高的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩及高轉(zhuǎn)矩精度，尤其在低速時(shí)（包括0速度時(shí)），可輸出150200轉(zhuǎn)矩。通常，把電壓和頻率固定不變的交流電變換為電壓或頻率可變的交流電的裝置稱作“變頻器”。該設(shè)備首先要把三相或單相交流電變換為直流電（DC）。然后再把直流電（DC）變換為三相或單相交流電（AC）。變頻器同時(shí)改變輸出頻率與電壓，也就是改變了電機(jī)運(yùn)行曲線上的n0，使電機(jī)運(yùn)行曲線平行下移。因此變頻器可以使電機(jī)以較小的啟動(dòng)電流，

38、獲得較大的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩，即變頻器可以啟動(dòng)重載負(fù)荷。變頻器具有調(diào)壓、調(diào)頻、穩(wěn)壓、調(diào)速等基本功能，應(yīng)用了現(xiàn)代的科學(xué)技術(shù)，價(jià)格昂貴但性能良好，內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜但使用簡(jiǎn)單，所以不只是用于啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)，而是廣泛的應(yīng)用到各個(gè)領(lǐng)域，各種各樣的功率、各種各樣的外形、各種各樣的體積、各種各樣的用途等都有。隨著技術(shù)的發(fā)展，成本的降低，變頻器一定還會(huì)得到更廣泛的應(yīng)用。作為引領(lǐng)全球市場(chǎng)的機(jī)電產(chǎn)品綜合供應(yīng)商，三菱電機(jī)在中國(guó)的FA事業(yè)隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)的蓬勃發(fā)展蒸蒸日上。從社會(huì)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)領(lǐng)域到半導(dǎo)體制造等高科技產(chǎn)業(yè)，從現(xiàn)場(chǎng)控制到遠(yuǎn)程監(jiān)控，三菱電機(jī)FA技術(shù)為創(chuàng)造更快生產(chǎn)效率和更高生產(chǎn)力提供強(qiáng)大的支持。 隨著節(jié)能的普及和工業(yè)自動(dòng)化的推廣，

39、變頻器的使用越來越多，每年在中國(guó)有上百億的銷售額。 三菱變頻器是世界知名的變頻器之一，由三菱電機(jī)株式會(huì)社生產(chǎn)，在世界各地占有率比較高。 三菱變頻器現(xiàn)在三菱電機(jī)公司在中國(guó)大連市有設(shè)有生產(chǎn)廠，專門生產(chǎn)FR-A / FR-F / FR-E 三個(gè)系列的變頻器。三菱變頻器來到中國(guó)有20多年的歷史，現(xiàn)在市場(chǎng)上主要使用的有以下系列： 通用高性能 FR-A740 （3P 380V） FR-A720 （3P 220V） 輕載節(jié)能型 FR-F740（3P 380V） FR-F720 （3P 220V） 簡(jiǎn)易通用型 FR-D740 （3P 380V） FR-D720（1P 220V）在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上，三菱因?yàn)槠浞€(wěn)定的質(zhì)

40、量，強(qiáng)大的品牌影響，有著相當(dāng)廣闊的市場(chǎng)，并已深入了各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用。選用的是三菱FR-S520變頻器，4-20mA控制信號(hào)輸入，可對(duì)流量或壓力進(jìn)行控制，該變頻器體積小，功率小，功能非常強(qiáng)大，運(yùn)行穩(wěn)定安全可靠，操作方便，壽命長(zhǎng)，可外加電流控制，也可通過本身旋鈕控制頻率?？蓡蜗嗷蛉喙╇?，頻率可高達(dá)200HZ。3.5 水泵采用丹麥格蘭富循環(huán)水泵。噪音低，壽命長(zhǎng)。功率小，220V供電即可，在水泵出水口裝有壓力變送器，與變頻器一起可構(gòu)成恒壓供水系統(tǒng)。 格蘭富 循環(huán)泵 屏蔽轉(zhuǎn)子型 UPS，UPS100系列參數(shù)型號(hào)圖片： 性能及優(yōu)點(diǎn)： 免維護(hù) 靜音運(yùn)轉(zhuǎn) 低能耗 性能范圍廣 技術(shù)數(shù)據(jù)： 流量，Q: 最大 10

41、 m3/h揚(yáng)程，H: 最高 12 m泵送液體溫度范圍: - 25C +110C系統(tǒng)承壓: 最大10 bar 應(yīng)用范圍：液體輸送供熱系統(tǒng)生活熱水系統(tǒng)冷卻和空調(diào)系統(tǒng) 選項(xiàng)：自動(dòng)控制方式調(diào)整外部電纜線與插頭單速、2速或3速速度調(diào)節(jié)雙頭泵空氣分離器型格蘭富是世界著名的水泵生產(chǎn)制造商，其水泵市場(chǎng)占有率是50%，此占有率為水泵行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。 3.6模塊選擇當(dāng)需要構(gòu)成計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)時(shí)，過程控制裝置的數(shù)據(jù)采集和控制采用目前最新的牛頓7000系列遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集模塊和組態(tài)軟件組成，完全模擬工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境，先進(jìn)性與實(shí)用性并舉。有效的拉近了實(shí)驗(yàn)室與工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的距離。它體積小，安裝方便，可靠性極高。1) D/A模塊：采用牛頓70

42、24模塊。4路模擬輸出，電流（4-20mA）電壓（15V）信號(hào)均可。2) A/D 模塊：采用牛頓7017模塊。8路模擬電壓（15V）輸入。3) DO模塊：采用牛頓7043模塊。4)通訊模塊：采用牛頓7520轉(zhuǎn)換模塊。485/232轉(zhuǎn)換模塊，轉(zhuǎn)換速度極高（300115KHz），232口可長(zhǎng)距離。 牛頓模塊示意圖3.7 開關(guān)電源DC24V的開關(guān)電源，最大電流為2A，滿足實(shí)驗(yàn)的要求。 4 系統(tǒng)組態(tài)設(shè)計(jì) 4.1組態(tài)軟件介紹隨著工業(yè)自動(dòng)化水平的迅速提高，計(jì)算機(jī)在工業(yè)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，人們對(duì)工業(yè)自動(dòng)化的要求越來越高，種類繁多的控制設(shè)備和過程監(jiān)控裝置在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用，使得傳統(tǒng)的工業(yè)控制軟件已無法滿足用戶的各種

43、需求。在開發(fā)傳統(tǒng)的工業(yè)控制軟件時(shí)，當(dāng)工業(yè)被控對(duì)象一旦有變動(dòng)，就必須修改其控制系統(tǒng)的源程序，導(dǎo)致其開發(fā)周期長(zhǎng)；已開發(fā)成功的工控軟件又由于每個(gè)控制項(xiàng)目的不同而使其重復(fù)使用率很低，導(dǎo)致它的價(jià)格非常昂貴；在修改工控軟件的源程序時(shí)，倘若原來的編程人員因工作變動(dòng)而離去時(shí)，則必須同其他人員或新手進(jìn)行源程序的修改，因而更是相當(dāng)困難。通用工業(yè)自動(dòng)化組態(tài)軟件的出現(xiàn)為解決上述實(shí)際工程問題提供了一種嶄新的方法，因?yàn)樗軌蚝芎玫亟鉀Q傳統(tǒng)工業(yè)控制軟件存在的種種問題，使用戶能根據(jù)自己的控制對(duì)象和控制目的的任意組態(tài)，完成最終的自動(dòng)化控制工程。組態(tài)（Configuration）為模塊化任意組合。通用組態(tài)軟件主要特點(diǎn)有：（1）延

44、續(xù)性和可擴(kuò)充性。用通用組態(tài)軟件開發(fā)的應(yīng)用程序，當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)（包括硬件設(shè)備或系統(tǒng)結(jié)構(gòu)）或用戶需求發(fā)生改變時(shí)，不需作很多修改而方便地完成軟件的更新和升級(jí)；（2）封裝性（易學(xué)易用），通用組態(tài)軟件所能完成的功能都用一種方便用戶使用的方法包裝起來，對(duì)于用戶，不需掌握太多的編程語言技術(shù)（甚至不需要編程技術(shù)），就能很好地完成一個(gè)復(fù)雜工程所要求的所有功能；（3）通用性，每個(gè)用戶根據(jù)工程實(shí)際情況，利用通用組態(tài)軟件提供的底層設(shè)備（PLC、智能儀表、智能模塊、板卡、變頻器等）的I/O Driver、開放式的數(shù)據(jù)庫和畫面制作工具，就能完成一個(gè)具有動(dòng)畫效果、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理、歷史數(shù)據(jù)和曲線并存、具有多媒體功能和網(wǎng)絡(luò)功能的工程，不

45、受行業(yè)限制。 最早開發(fā)的通用組態(tài)軟件是DOS環(huán)境下的組態(tài)軟件，其特點(diǎn)是具有簡(jiǎn)單的人機(jī)界面（MMI）、圖庫、繪圖工具箱等基本功能。隨著Windows的廣泛應(yīng)用，Windows環(huán)境下的組態(tài)軟件成為主流。與DOS環(huán)境下的組態(tài)軟件成為主流。與DOS環(huán)境下的組態(tài)軟件相比，其最突出的特點(diǎn)是圖形功能有了很大的增強(qiáng)。國(guó)外許多優(yōu)秀通用組態(tài)軟件是在英文狀態(tài)下開發(fā)的，它具有應(yīng)用時(shí)間長(zhǎng)、用戶界面不理想、不支持或不免費(fèi)支持國(guó)內(nèi)普遍使用的硬件設(shè)備、組態(tài)軟件本身費(fèi)用和組態(tài)軟件培訓(xùn)費(fèi)用高昂等因素，這些也正是國(guó)內(nèi)通用組態(tài)軟件在國(guó)內(nèi)不能廣泛應(yīng)用的原因。隨著國(guó)內(nèi)計(jì)算機(jī)水平和工業(yè)自動(dòng)化程度的不斷提高，通用組態(tài)軟件的市場(chǎng)需求日益增大。

46、近年來，一些技術(shù)力量雄厚的高科技公司相繼開發(fā)出了適合國(guó)內(nèi)使用的通用組態(tài)軟件。 特點(diǎn)它具有適應(yīng)性強(qiáng)、開放性好、易于擴(kuò)展、經(jīng)濟(jì)、開發(fā)周期短等優(yōu)點(diǎn)。通?？梢园堰@樣的系統(tǒng)劃分為控制層、監(jiān)控層、管理層三個(gè)層次結(jié)構(gòu)。其中監(jiān)控層對(duì)下連接控制層，對(duì)上連接管理層，它不但實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與控制，且在自動(dòng)控制系統(tǒng)中完成上傳下達(dá)、組態(tài)開發(fā)的重要作用。尤其考慮三方面問題：畫面、數(shù)據(jù)、動(dòng)畫。通過對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)要求及實(shí)現(xiàn)功能的分析，采用組態(tài)王對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)。組態(tài)軟件也為試驗(yàn)者提供了可視化監(jiān)控畫面，有利于試驗(yàn)者實(shí)時(shí)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控。而且，它能充分利用Windows的圖形編輯功能，方便地構(gòu)成監(jiān)控畫面，并以動(dòng)畫方式顯示控制設(shè)備的狀態(tài)

47、，具有報(bào)警窗口、實(shí)時(shí)趨勢(shì)曲線等，可便利的生成各種報(bào)表。它還具有豐富的設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序和靈活的組態(tài)方式、數(shù)據(jù)鏈接功能。1）使用組態(tài)王實(shí)現(xiàn)控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)仿真的基本方法：a)圖形界面的設(shè)計(jì)b)構(gòu)造數(shù)據(jù)庫c)建立動(dòng)畫連接d)運(yùn)行和調(diào)試2) 使用組態(tài)王軟件開發(fā)具有以下幾個(gè)特點(diǎn):a) 實(shí)驗(yàn)全部用軟件來實(shí)現(xiàn),只需利用現(xiàn)有的計(jì)算機(jī)就可完成自動(dòng)控制系統(tǒng)課程的實(shí)驗(yàn),從而大大減少購置儀器的經(jīng)費(fèi)。b) 該系統(tǒng)是中文界面,具有人機(jī)界面友好、結(jié)果可視化的優(yōu)點(diǎn)。對(duì)用戶而言,操作簡(jiǎn)單易學(xué)且編程簡(jiǎn)單,參數(shù)輸入與修改靈活,具有多次或重復(fù)仿真運(yùn)行的控制能力,可以實(shí)時(shí)地顯示參數(shù)變化前后系統(tǒng)的特性曲線,能很直觀地顯示控制系統(tǒng)的實(shí)時(shí)趨勢(shì)曲線,

48、這些很強(qiáng)的交互能力使其在自動(dòng)控制系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)中可以發(fā)揮理想的效果。 ，1.快速便捷的應(yīng)用設(shè)計(jì) 用組態(tài)軟件構(gòu)造“監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)”的好處之一就是能大大縮短開發(fā)時(shí)間，并能保證系統(tǒng)的質(zhì)量。能快速便捷地進(jìn)行圖形維護(hù)和數(shù)據(jù)采集是此類系統(tǒng)的關(guān)鍵點(diǎn)。組態(tài)王正是提供了豐富的快速應(yīng)用設(shè)計(jì)的工具。(1)方便實(shí)用的工程管理 組態(tài)王6.53提供方便實(shí)用的管理工具工程管理器。工程管理器是一個(gè)獨(dú)立的可執(zhí)行文件，用來管理本機(jī)的所有組態(tài)王工程，可以實(shí)現(xiàn)工程的壓縮備份，備份恢復(fù)，數(shù)據(jù)詞典的導(dǎo)出導(dǎo)入，實(shí)現(xiàn)開發(fā)和運(yùn)行系統(tǒng)的切換等。(2).集成的開發(fā)環(huán)境 最新設(shè)計(jì)的組態(tài)王工程瀏覽器為用戶提供了便利的集成開發(fā)環(huán)境。工程設(shè)計(jì)者可以在工程

49、瀏覽器中查看工程的各個(gè)部分，可以查看畫面、數(shù)據(jù)庫、配置通訊驅(qū)動(dòng)程序、設(shè)計(jì)報(bào)表；可以完成系統(tǒng)的大部分配置。工程瀏覽器采用樹形結(jié)構(gòu)，操作簡(jiǎn)單方便，容易接受。在工程瀏覽器中，用戶也可以方便地切換到組態(tài)王開發(fā)環(huán)境和運(yùn)行環(huán)境。(3).功能強(qiáng)大、易用的繪圖工具 目前用簡(jiǎn)單的示意性圖形已經(jīng)不足以表示工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)復(fù)雜的生產(chǎn)過程，用戶普遍要求更加豐富多彩、生動(dòng)逼真的畫面。為滿足此要求，組態(tài)王提供了豐富的繪圖工具，并盡可能使繪圖工具的使用方法容易掌握。組態(tài)王工具箱中提供的繪圖工具包括直線、折線、圓弧、矩形（方形）、圓角矩形、圓形（橢圓）等工具。它們的使用方法與一般繪圖軟件（如“畫筆”）大致相同，設(shè)計(jì)者不需專門的培訓(xùn)即

50、可使用。(4).靈活的便捷菜單 使用組態(tài)王的過程中，用戶可以隨時(shí)按下鼠標(biāo)右鍵來得到上下文相關(guān)的快捷菜單。這種方式比普通的菜單命令更容易使用，將大幅度地提高開發(fā)應(yīng)用系統(tǒng)的效率。(5).支持無限色和過渡色 組態(tài)王6.53調(diào)色板改為支持無限色，支持二十四種過渡色效果，組態(tài)王的任一種繪圖工具都可以使用無限色，大部分圖形都支持過渡色效果，巧妙地利用無限色和過渡色效果，可以使您輕松構(gòu)造面無限逼真、美觀的畫面。(6).圖形對(duì)象豐富的動(dòng)畫效果 圖形界面上的任何對(duì)象或復(fù)合對(duì)象都可以隨著過程參數(shù)的改變而變換狀態(tài)，以產(chǎn)生動(dòng)畫效果。圖形對(duì)象與過程參數(shù)建立變化對(duì)應(yīng)關(guān)系的過程稱為“動(dòng)畫連接”。圖形對(duì)象可以按動(dòng)畫連接的要求改變顏色、尺寸、位置、填充百分比等屬性。一個(gè)圖形對(duì)象可以同時(shí)定義多個(gè)連接。把這些動(dòng)畫連接組合起來，應(yīng)用軟件將呈現(xiàn)出令人難以想象的圖形動(dòng)畫效果。圖形對(duì)象可以進(jìn)行的“動(dòng)畫連接”包括：屬性變化：包括線屬性、填充屬性、文本色位置與大小變化：包括水平和垂直移動(dòng)、縮放、旋轉(zhuǎn)、填充值輸出：包括模擬值輸出、離散值輸出、字符串輸出用戶輸入：包括模擬值輸入、離散值輸入、字符串輸入滑動(dòng)桿輸入: 包括水平滑動(dòng)桿輸入、垂直滑動(dòng)桿輸入特殊：包括閃爍、隱含兩種命令語言連接：包括鼠標(biāo)或等價(jià)鍵按下時(shí)、彈起時(shí)和按住時(shí)可執(zhí)行的功能強(qiáng)大的命令語言程序提示文本：每個(gè)基本圖素都可以定義一個(gè)提示信息條動(dòng)