在水位控制中，擴(kuò)散硅壓力變送器可以將水位信號(hào)轉(zhuǎn)化為壓力信號(hào)，實(shí)現(xiàn)參數(shù)的間接測(cè)量。而組態(tài)監(jiān)控技術(shù)為實(shí)施數(shù)據(jù)采集、過(guò)程監(jiān)控、生產(chǎn)控制提供了基礎(chǔ)平臺(tái)，可以和檢測(cè)部件、控制部件構(gòu)成復(fù)雜的應(yīng)用系統(tǒng)，在節(jié)能、提高計(jì)量精度、改善產(chǎn)品質(zhì)量、完成部門(mén)間精確傳遞生產(chǎn)信息等方面發(fā)揮核心作用，有利于企業(yè)消除信息孤島、降低運(yùn)作成本、提高生產(chǎn)效率。

 

1、擴(kuò)散硅壓力變送器的技術(shù)特點(diǎn)和工作原理

       擴(kuò)散硅壓力變送器由擴(kuò)散硅壓力芯片和信號(hào)處理電路組成，經(jīng)過(guò)精密的補(bǔ)償技術(shù)、信號(hào)處理技術(shù)，具有測(cè)量范圍寬、測(cè)量精度高的特點(diǎn)，可以長(zhǎng)期在線檢測(cè)壓力信號(hào)。擴(kuò)散硅壓力變送器采用24V直流電源，當(dāng)外加壓力時(shí)，將引起壓力芯片的輸出電壓發(fā)生變化，再經(jīng)過(guò)信號(hào)處理電路將其放大，并轉(zhuǎn)換為與輸入壓力成線性對(duì)應(yīng)關(guān)系的標(biāo)準(zhǔn)4-20mA直流信號(hào)輸出，可直接與二次儀表以及計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)連接，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)檢測(cè)和控制，可廣泛應(yīng)用于各種工業(yè)領(lǐng)域中壓力的檢測(cè)。正常情況下，擴(kuò)散硅壓力變送器測(cè)量的是壓力信號(hào)，根據(jù)壓力參數(shù)與水位參數(shù)之間的關(guān)系P=pgh.

       式中：P—容器中液體的靜壓力；p—容器中液體的密度，常數(shù)；g —重力加速度，常數(shù)；h —容器中液體的水位。

  由上式可知，容器中液體的水位參數(shù)和壓力參數(shù)之間存在著線性關(guān)系。因此可以將擴(kuò)散硅壓力變送器直接安裝在水罐底部，根據(jù)測(cè)量的壓力信號(hào)即可得到水位信號(hào)，從而將水位測(cè)量轉(zhuǎn)換為壓力測(cè)量，實(shí)現(xiàn)了信號(hào)的間接測(cè)量。測(cè)量所得的水位模擬信號(hào)經(jīng)壓力變送器轉(zhuǎn)換成4-2OmA直流信號(hào)后，再經(jīng)250歐姆電阻轉(zhuǎn)換成直流1-5V標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)，分別送顯示儀表和計(jì)算機(jī)。

 

2、水位控制系統(tǒng)介紹

       利用擴(kuò)散硅壓力變送器作為水位檢測(cè)部件組成的水位控制系統(tǒng)被控對(duì)象由上、下兩個(gè)儲(chǔ)液罐組成，水位測(cè)量由安裝在罐底的兩個(gè)GYG型擴(kuò)散硅壓力變送器來(lái)完成，水位調(diào)節(jié)通過(guò)對(duì)水泵、調(diào)節(jié)閥、出水閥的通斷控制來(lái)實(shí)現(xiàn)。其控制要求為:將水罐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，關(guān)閉水泵。

       b.水罐1水位日H1《lm，打開(kāi)水泵。

       c.水罐2水位日H2》5 m,關(guān)閉調(diào)節(jié)閥。

       d.水罐2水位日H2《 m，打開(kāi)調(diào)節(jié)閥。

       e.水罐2水位H2《1 m，關(guān)閉出水閥，否則打開(kāi)出水閥。

2.1 硬件部分

       水位控制系統(tǒng)，是利用安裝在罐底的兩個(gè)GYG型擴(kuò)散硅壓力變送器對(duì)兩個(gè)水罐的水位進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)，然后將被測(cè)的1-5V標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換后輸入計(jì)算機(jī)，根據(jù)采集到的信號(hào)情況，計(jì)算機(jī)將控制信號(hào)經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換后輸出給執(zhí)行機(jī)構(gòu)，對(duì)水泵、調(diào)節(jié)閥、出水閥進(jìn)行上述的控制，從而形成計(jì)算機(jī)控制的閉環(huán)控制方案。