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在水位控制中，擴(kuò)散硅壓力變送器可以將水位信號轉(zhuǎn)化為壓力信號，實(shí)現(xiàn)參數(shù)的間接測量。而組態(tài)監(jiān)控技術(shù)為實(shí)施數(shù)據(jù)采集、過程監(jiān)控、生產(chǎn)控制提供了基礎(chǔ)平臺，可以和檢測部件、控制部件構(gòu)成復(fù)雜的應(yīng)用系統(tǒng)，在節(jié)能、提高計(jì)量精度、改善產(chǎn)品質(zhì)量、完成部門間精確傳遞生產(chǎn)信息等方面發(fā)揮核心作用，有利于企業(yè)消除信息孤島、降低運(yùn)作成本、提高生產(chǎn)效率。

 

1、擴(kuò)散硅壓力變送器的技術(shù)特點(diǎn)和工作原理

       擴(kuò)散硅壓力變送器由擴(kuò)散硅壓力芯片和信號處理電路組成，經(jīng)過精密的補(bǔ)償技術(shù)、信號處理技術(shù)，具有測量范圍寬、測量精度高的特點(diǎn)，可以長期在線檢測壓力信號。擴(kuò)散硅壓力變送器采用24V直流電源，當(dāng)外加壓力時(shí)，將引起壓力芯片的輸出電壓發(fā)生變化，再經(jīng)過信號處理電路將其放大，并轉(zhuǎn)換為與輸入壓力成線性對應(yīng)關(guān)系的標(biāo)準(zhǔn)4-20mA直流信號輸出，可直接與二次儀表以及計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)連接，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程的自動檢測和控制，可廣泛應(yīng)用于各種工業(yè)領(lǐng)域中壓力的檢測。正常情況下，擴(kuò)散硅壓力變送器測量的是壓力信號，根據(jù)壓力參數(shù)與水位參數(shù)之間的關(guān)系P=pgh.

       式中：P—容器中液體的靜壓力；p—容器中液體的密度，常數(shù)；g —重力加速度，常數(shù)；h —容器中液體的水位。

  由上式可知，容器中液體的水位參數(shù)和壓力參數(shù)之間存在著線性關(guān)系。因此可以將擴(kuò)散硅壓力變送器直接安裝在水罐底部，根據(jù)測量的壓力信號即可得到水位信號，從而將水位測量轉(zhuǎn)換為壓力測量，實(shí)現(xiàn)了信號的間接測量。測量所得的水位模擬信號經(jīng)壓力變送器轉(zhuǎn)換成4-2OmA直流信號后，再經(jīng)250歐姆電阻轉(zhuǎn)換成直流1-5V標(biāo)準(zhǔn)信號，分別送顯示儀表和計(jì)算機(jī)。

 

2、水位控制系統(tǒng)介紹

       利用擴(kuò)散硅壓力變送器作為水位檢測部件組成的水位控制系統(tǒng)被控對象由上、下兩個儲液罐組成，水位測量由安裝在罐底的兩個GYG型擴(kuò)散硅壓力變送器來完成，水位調(diào)節(jié)通過對水泵、調(diào)節(jié)閥、出水閥的通斷控制來實(shí)現(xiàn)。其控制要求為:將水罐1水位日1控制在1-8m，水罐2水位日:控制在1-5m。其控制策略如下:

       a.水罐1水位日,H1》8 m，關(guān)閉水泵。

       b.水罐1水位日H1《lm，打開水泵。

       c.水罐2水位日H2》5 m,關(guān)閉調(diào)節(jié)閥。

       d.水罐2水位日H2《 m，打開調(diào)節(jié)閥。

       e.水罐2水位H2《1 m，關(guān)閉出水閥，否則打開出水閥。

2.1 硬件部分

       水位控制系統(tǒng)，是利用安裝在罐底的兩個GYG型擴(kuò)散硅壓力變送器對兩個水罐的水位進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測，然后將被測的1-5V標(biāo)準(zhǔn)信號經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換后輸入計(jì)算機(jī)，根據(jù)采集到的信號情況，計(jì)算機(jī)將控制信號經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換后輸出給執(zhí)行機(jī)構(gòu)，對水泵、調(diào)節(jié)閥、出水閥進(jìn)行上述的控制，從而形成計(jì)算機(jī)控制的閉環(huán)控制方案。