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扩散硅压力变送器在水位控制系统中的应用

在水位控制中,扩散硅压力变送器可以将水位信号转化为压力信号,实现参数的间接测量。而组态监控技术为实施数据采集、过程监控、生产控制提供了基础平台,可以和检测部件、控制部件构成复杂的应用系统,在节能、提高计量精度、改善产品质量、完成部门间精确传递生产信息等方面发挥核心作用,有利于企业消除信息孤岛、降低运作成本、提高生产效率。
 
1、扩散硅压力变送器的技术特点和工作原理
       扩散硅压力变送器由扩散硅压力芯片和信号处理电路组成,经过精密的补偿技术、信号处理技术,具有测量范围宽、测量精度高的特点,可以长期在线检测压力信号。扩散硅压力变送器采用24V直流电源,当外加压力时,将引起压力芯片的输出电压发生变化,再经过信号处理电路将其放大,并转换为与输入压力成线性对应关系的标准4-20mA直流信号输出,可直接与二次仪表以及计算机控制系统连接,实现生产过程的自动检测和控制,可广泛应用于各种工业领域中压力的检测。正常情况下,扩散硅压力变送器测量的是压力信号,根据压力参数与水位参数之间的关系P=pgh.
       式中:P—容器中液体的静压力;p—容器中液体的密度,常数;g —重力加速度,常数;h —容器中液体的水位。
  由上式可知,容器中液体的水位参数和压力参数之间存在着线性关系。因此可以将扩散硅压力变送器直接安装在水罐底部,根据测量的压力信号即可得到水位信号,从而将水位测量转换为压力测量,实现了信号的间接测量。测量所得的水位模拟信号经压力变送器转换成4-2OmA直流信号后,再经250欧姆电阻转换成直流1-5V标准信号,分别送显示仪表和计算机。
 
2、水位控制系统介绍
       利用扩散硅压力变送器作为水位检测部件组成的水位控制系统被控对象由上、下两个储液罐组成,水位测量由安装在罐底的两个GYG型扩散硅压力变送器来完成,水位调节通过对水泵、调节阀、出水阀的通断控制来实现。其控制要求为:将水罐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,关闭水泵。
       b.水罐1水位日H1《lm,打开水泵。
       c.水罐2水位日H2》5 m,关闭调节阀。
       d.水罐2水位日H2《 m,打开调节阀。
       e.水罐2水位H2《1 m,关闭出水阀,否则打开出水阀。
2.1 硬件部分
       水位控制系统,是利用安装在罐底的两个GYG型扩散硅压力变送器对两个水罐的水位进行实时检测,然后将被测的1-5V标准信号经A/D转换后输入计算机,根据采集到的信号情况,计算机将控制信号经D/A转换后输出给执行机构,对水泵、调节阀、出水阀进行上述的控制,从而形成计算机控制的闭环控制方案。

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