一种液位控制系统的制作方法
【专利摘要】一种液位控制系统。系统以控制器、压力传感器、A/D转换处理、控制输出、MM420变频器、一台由直流无刷电动机带动的水泵等构成的闭环系统为控制核心，此外系统还包括光电耦合、I/V转换、电压匹配、滤波电路等。为了实现恒液位供水，系统首先通过置于水箱的液压传感器周期性地采集水箱的水压信息，并将其变送成(幅度范围)的标准信号，输入到DSP中进行AD转换、滤波和尺度变换，以将该压力信息转换为数字量压力Hf。?DSP通过将实际水箱压力值与设定的压力值进行比较，形成偏差控制量，按照PID控制算法规律，控制输出的PWM波形信号，通过改变PWM波形的占空比来改变MM420变频器的输出频率，改变水泵转速，进而改变水箱的抽水速率，维持水箱液位的稳定。
【专利说明】一种液位控制系统
【技术领域】
[0001]本发明是一种液位控制系统，具体的说就是应用于生活以及工业生产涉及到液位和流量地方的液位控制系统。
【背景技术】
[0002]人们生活以及工业生产经常涉及到液位和流量的控制问题，例如饮料、食品加工，居民生活用水的供应，溶液过滤，污水处理，化工生产等多种行业的生产加工过程，通常要使用蓄液池。蓄液池中的液位需要维持合适的高度，太满容易溢出造成浪费，过少则无法满足需求。因此，需要设计合适的控制器自动调整蓄液池的进出流量，使得蓄液池内液位保持正常水平，以保证产品的质量和生产效益。这些不同背景的实际问题都可以简化为某种水箱的液位控制问题。因此液位是工业控制过程中一个重要的参数。特别是在动态的状态下，采用适合的方法对液位进行检测、控制，能收到很好的生产效果。这些都可以把一个复杂的液位控制系统简化成一个水箱液位控制系统来实现从而使得水箱液位控制系统的设计应用非常广泛。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是提供一种自动化程度高液位控制系统。
[0004]本发明的目的是这样实现的:
[0005]它主要包括以控制器、压力传感器、A/D转换处理、控制输出、MM420变频器、一台由直流无刷电动机带动的水泵等构成的闭环系统为控制核心，此外系统还包括光电耦合、Ι/v转换、电压匹配、滤波电路等。
[0006]它的工作原理是这样的:
[0007]为了实现恒液位供水，系统首先通过置于水箱的液压传感器周期性地采集水箱的水压信息，并将其变送成(幅度范围)的标准信号，输入到DSP中进行AD转换、滤波和尺度变换，以将该压力信息转换为数字量压力Hf。DSP通过将实际水箱压力值与设定的压力值进行比较，形成偏差控制量，按照PID控制算法规律，控制输出的PWM波形信号，通过改变PWM波形的占空比来改变MM420变频器的输出频率，改变水泵转速，进而改变水箱的抽水速率，维持水箱液位的稳定。例如，当用户用水量增多，采集到的水箱中的液位小于设定液位值时，这时通过PID算法的计算，改变输出PWM波形的占空比来改变变频器的输出频率值，使水泵转速加快，出水量加大，使水箱中的液位值上升。反之，当用户用水量减少，水箱中的液位值大于设定液位值时，就通过PID算法改变输出PWM波形的占空比来使变频器输出频率值减小，出水量减小，使水箱中的液位下降。如此经过循环反复的调整，就可以使水箱中的液位值围绕设定液位值上下波动，保持水箱液位恒定。这就构成了以设定液位值为基准的闭环控制系统。
[0008]它的工作动作过程是这样的:
[0009]水箱中的压力传感器采集液位信号，将采集的液位信号进行处理，得到ADC模块可以接收的信号，经AD转换以后，进行数字滤波以滤除高频干扰，然后对其进行尺度变换，转换成水位的数字量。DSP计算采集到的水压值与设定水压值的误差控制量的大小，将其送入PID控制模块，经过PID运算以后，输出相应PWM波，再将其作相应的信号处理，转换成变频器可以接收的模拟电压信号，改变其输出频率，进而改变水泵转速。
[0010]本发明的有益效果是:
[0011]减轻工人劳动强度，提高工作效率。
[0012]实现较高程度的自动化。
[0013]提高现有的液位控制系统水平。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1是本发明的结构示意图【具体实施方式】
[0015]如图1中所示，水箱中的液位传感器采集液位信号，将采集的液位信号进行处理，得到ADC模块可以接收的信号，经AD转换以后，进行数字滤波以滤除高频干扰，然后对其进行尺度变换，转换成水位的数字量。DSP计算采集到的水压值与设定水压值的误差控制量的大小，将其送入PID控制模块，经过PID运算以后，输出相应PWM波，再将其作相应的信号处理，转换成变频器可以接收的模拟电压信号，改变其输出频率，进而改变水泵转速。
【权利要求】
1.一种液位控制系统，系统以控制器、压力传感器、A/D转换处理、控制输出、MM420变频器、一台由直流无刷电动机带动的水泵等构成的闭环系统为控制核心，此外系统还包括光电耦合、I/V转换、电压匹配、滤波电路等。
2.为了实现恒液位供水，系统首先通过置于水箱的液压传感器周期性地采集水箱的水压信息，并将其变送成(幅度范围)的标准信号，输入到DSP中进行AD转换、滤波和尺度变换，以将该压力信息转换为数字量压力Hf，DSP通过将实际水箱压力值与设定的压力值进行比较，形成偏差控制量，按照PID控制算法规律，控制输出的PWM波形信号，通过改变PWM波形的占空比来改变MM420变频器的输出频率，改变水泵转速，进而改变水箱的抽水速率，维持水箱液位的稳定，例如，当用户用水量增多，采集到的水箱中的液位小于设定液位值时，这时通过PID算法的计算，改变输出PWM波形的占空比来改变变频器的输出频率值，使水泵转速加快，出水量加大，使水箱中的液位值上升，反之，当用户用水量减少，水箱中的液位值大于设定液位值时，就通过PID算法改变输出PWM波形的占空比来使变频器输出频率值减小，出水量减小，使水箱中的液位下降，如此经过循环反复的调整，就可以使水箱中的液位值围绕设定液位值上下波动，保持水箱液位恒定，这就构成了以设定液位值为基准的闭环控制系统。
【文档编号】G05D9/12GK103869839SQ201210525380
【公开日】2014年6月18日 申请日期:2012年12月7日 优先权日:2012年12月7日
【发明者】王瑛, 李忠喜 申请人:哈尔滨恒誉名翔科技有限公司