组态王液位控制
### 组态王液位控制知识点详解 #### 一、水箱水位监控系统的方案设计 **1.1 水箱水位监控系统的控制要求** - **系统组成**: 如图5.1所示,该系统主要包括一个水箱、一台水泵(Pump)、进水管道以及出水管道至多个用户的供水系统。为了保证稳定的水压,需维持水箱水位在一个合理的范围内。已知水箱高度为30米,其中上限设定为26米,下限为1米。 - **监控需求**: - **水位控制**: 当水位低于下限时,自动启动水泵为水箱供水;当水位上升至上限时,自动关闭水泵。 - **实时监测与显示**: 实现水位的实时监测,并在监控界面上显示。 - **报表输出**: 自动生成水位参数的实时报表和历史报表,便于查看和打印。 - **曲线显示**: 展示水位参数的实时趋势曲线和历史趋势曲线。 **1.2 水箱水位监控系统对象分析** - **控制方式**: 鉴于用户用水量可能会发生变化,导致水箱水位随之波动,因此采用闭环控制策略,随时检测水位变化并实时调整供水量。由于水位控制范围较大(1~26米),且控制精度要求不高,适合采用位式控制算法。具体而言,在水位过低时接通水泵;水位过高时断开。 - **控制规律**: - 图5.2展示了带中间区的位式控制算法,该算法在水位到达预设的上下限时触发相应的控制动作。 - 图5.3展示了在水箱用水量发生阶跃变化时,按位式控制算法进行控制所得到的水位变化曲线。 - **系统工作流程**: - 系统启动初期,假设水箱为空(H=0),当水位低于下限时,自动启动水泵开始供水,直至水位达到上限(H≥26米)。 - 当用水阀门开启后,水位会逐渐下降,降至下限时再次启动水泵。在这一过程中,由于进水量大于出水量,水位会上升直至达到上限,此时再次关闭水泵。此后,水位会再次下降,整个过程循环往复。 **1.3 水箱水位监控系统初方案制订** - **系统框架**: 图5.4展示了一个基本的水位监控系统框架。该系统通过检测水位并通过输入接口将数据发送给计算机。计算机根据水位的高低发出控制命令,这些命令再通过输出接口作用于水泵上,从而实现水位的闭环控制。 #### 二、水箱水位监控系统的软硬件设备选型与电路设计 **2.1 命令输入设备选型** - **系统命令**: 包括启动、停止、手动、自动等操作。这些命令可以通过计算机界面直接输入。 **2.2 传感器和变送器选型** - **水位检测**: 为了满足水位实时监测的需求,本系统选择了一种模拟量输出的水位传感器,例如DBYG型压力变送器。这种传感器能够将水位的变化转换成电信号(4~20mA电流信号)输出。 **2.3 执行器选型** - **水泵参数**: 本系统采用的水泵参数包括:型号25SG-10-30,口径25mm,流量10立方米/小时,扬程30米,效率60%,功率1.5千瓦,工作电压为交流380伏特,频率50赫兹,转速2800转/分钟。 **2.4 I/O接口设备选型** - **输入接口**: 选用凌华公司牛顿系列(Nudam)的ND-6018智能模块作为输入接口设备,用于接收来自压力变送器的4~20mA电流信号。 - **输出接口**: 选用三菱公司的FX2-48MR型PLC作为输出接口设备,接收来自IPC的控制命令,进而控制水泵的启停。 - **ND-6018模块**: 这是一款8通道模拟量输入模块,可以将输入的模拟量转换为串行数字信号。 **2.5 其他器件的选型** - **通信模块**: 为确保ND-6018模块能够将输入的模拟量转换为串行数字信号传输至计算机,需要选择合适的通信模块。具体选型应根据实际需求来确定。 通过以上内容的学习,我们可以了解到如何利用组态王等软件配合PLC和传感器等硬件设备实现对水箱水位的有效监控与控制。这不仅有助于提高水资源的利用效率,还能有效减少因水位异常引起的潜在风险。