单容水箱串级控制系统设计与实现

单容水箱串级控制系统详解 单容水箱串级控制系统是指通过上位控制系统对单容水箱进行控制，以实现水箱中水流量和温度的自动控制。本系统由被控对象和上位控制系统两部分组成，通过检测装置、执行机构和控制算法等实现对水箱的控制。 系统组成 单容水箱串级控制系统由被控对象和上位控制系统两部分组成。 被控对象包括： * 水箱：包括上水箱、中水箱、下水箱和储水箱。储水箱内部有两个椭圆形塑料过滤网罩，防止两套动力支路进水时有杂物进入泵中。 * 模拟锅炉：采用不锈钢制成，由加热层（内胆）和冷却层（夹套）组成。冷却层和加热层都装有温度传感器检测其温度。 * 盘管：长37米（43圈），可做温度纯滞后实验，在盘管上有两个不同的温度检测点，因而有两个不同的滞后时间。 * 管道：整个系统管道采用敷塑不锈钢管组成，所有的水阀采用优质球阀，彻底避免了管道系统生锈的可能性。 上位控制系统包括： * 检测装置：压力传感器、变送器、温度传感器、流量传感器、转换器等。 * 执行机构：气动调节阀、变频器、水泵等。 * 控制算法：通过对检测信号的处理和分析，生成控制信号对执行机构进行控制。 检测装置 检测装置是单容水箱串级控制系统的重要组成部分，负责对水箱中的各种物理参数进行检测。 * 压力传感器和变送器：采用SIEMENS带PROFIBUS-PA通讯协议的压力传感器和工业用的扩散硅压力变送器，扩散硅压力变送器含不锈钢隔离膜片，同时采用信号隔离技术，对传感器温度漂移跟随补偿。 * 温度传感器：本装置采用六个Pt100传感器，分别用来检测上水箱出口、锅炉内胆、锅炉夹套以及盘管的水温。 * 流量传感器和转换器：流量传感器分别用来对调节阀支路、变频支路及盘管出口支路的流量进行测量。 执行机构 执行机构是单容水箱串级控制系统的执行部分，负责对水箱中的流量和温度进行控制。 * 气动调节阀：采用SIEMENS带PROFIBUS-PA通讯协议的气动调节阀，用来进行控制回路流量的调节。 * 变频器：本装置采用SIEMENS带PROFIBUS-DP通讯接口模块的变频器，其输入电压为单相AC220V，输出为三相AC220V。 * 水泵：本装置采用磁力驱动泵，型号为16CQ-。 控制算法 控制算法是单容水箱串级控制系统的核心部分，负责对检测信号进行处理和分析，并生成控制信号对执行机构进行控制。控制算法可以根据实际情况进行调整和优化，以实现对水箱的最佳控制。 单容水箱串级控制系统是一个复杂的系统，需要对检测装置、执行机构和控制算法等多个方面进行深入研究和分析，以实现对水箱的最佳控制。