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自动化仪表与过程控制实训--液位控制系统报告1.doc
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《自动化仪表与过程控制》
实训报告
专 业:
学生姓名:
学 号:
指导教师:
1
目 录
1 整机设计 ....................................................................................................................................................2
1.1 设计要求 ...........................................................................................................................................2
1.1.1 设计任务 .................................................................................................................................2
1.1.2 性能指标要求 .........................................................................................................................2
1.2 整机实现的基本原理及框图 ...........................................................................................................2
1.2.1 基本原理 .................................................................................................................................2
1.2.2 总体框图 .................................................................................................................................2
2 各功能电路实现原理及电路设计 ............................................................................................................2
2.1 单片机系统模块 ................................................................................................................................2
2.2 放大电路 ............................................................................................................................................3
2.3 升压电路 ............................................................................................................................................3
2.4 复位电路 ............................................................................................................................................3
3 程序设计 ....................................................................................................................................................3
3.1 主函数 .......................................................................3
3.2 键盘扫描 .....................................................................4
3.3 数码管 .......................................................................5
3.4 发光二极管 ...................................................................7
3.5 延时 .........................................................................7
4 制作与调试过程 ........................................................................................................................................7
4.1 硬件制作及调试过程 ...........................................................7
4.2 程序编写及调试过程 ...........................................................8
5 电路测试 ..........................................................................8
5.1 测试仪器与设备 ...............................................................8
5.2 指标测试 .....................................................................8
5.3 误差分析 .....................................................................8
6 实训总结 ....................................................................................................................................................8
参考文献 ..........................................................................................................................................................9
附 录 ............................................................................................................................................................10
2
题目:液位控制系统
1 整机设计
1.1 设计要求
1.1.1 设计任务
以实验室的过程控制仪器为控制对象,设计控制系统,完成单容液位的定值控制。
测量变送器为压力式液位变送器,执行器采用变频器、采用电动调节阀、设计调节器,
能够根据用户设定,将液位控制在要求值,并能够显示当前液位。
1.1.2 性能指标要求
1、设计制作系统硬件电路(万用板),标记学号;
2、实现水泵或阀门的控制、信号检测(显示)及调节器控制规律;
3、参数整定,使系统能够快速克服扰动作用;
4、其他功能。
1.2 整机实现的基本原理及框图
1.2.1 基本原理
以实验室的过程对象为控制对象,设计控制系统,完成单容液位的定值控制。
测量变送器为压力式液位变送器,输出信号为 4~20mA,执行器可采用变频器、电动调
节阀或气动执行阀,均可输入 4~20mA。设计调节器(模拟或数字式),能够根据用户设
定,将液位控制在要求值(采用 PID 或 PI 控制规律)。要求能够显示当前液位。
1.2.2 总体框图
2 各功能电路实现原理及电路设计
2.1 单片机系统模块:
+
-
4
~
2
0
m
A
产
生
变频器水泵
电动调节阀
气动调节阀
调
节
器
水
箱
测量变送器
H(s)
R(s)
3
2.2 放大电路:
2.3 升压电路:
2.4 复位电路:
3 程序设计
3.1 主函数
void main(void)
4
{ P2M0=0;P2M1=0;
T0_Init();InitADC();PCA_Init();init_TM1638();
LedDisplay(1,2,3,4,5,6,7,8);
while(1)
{ if(SampleFlag)
{SampleFlag=0;
CurrV[2]=GetADCResult(0);CurrV[1]=GetADCResult(1);
switch(Pram[6])
{case 0: SetDuty((unsigned char) Pram[7]); break;
case 1: SetDuty((unsigned char) BiCtr1());break;
case 2: SetDuty((unsigned char) PID());break; } }
key_value=Read_key();
if(key_value!=255)
{ KeyProcess(key_value); while(key_value==Read_key());}
if(!setting)DisplayNum(ptPra,Pram[ptPra],ptCur,CurrV[ptCur]);
else DisplayNum(ptPra,Pram[ptPra],-2,SetV);}}
3.2 键盘扫描
void KeyProcess(unsigned char key)
{ switch(key)
{case 0:
case 1:
case 2:
case 3:
case 4:
case 5:
case 6:
case 7:
case 8:
case 9: SetV=(SetV*10+key)%1000; break;
case 10: {ptCur=(ptCur-1);if (ptCur==-1)ptCur=2; break;}
case 11: { ptCur=(ptCur+1)%3; break;}
case 12: {ptPra=(ptPra-1); if (ptPra==-1)ptPra=8;break;}
case 13: { ptPra=(ptPra+1)%8; break; }
case 14: { setting=0;break; }
case 15:
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白茶丫
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