新版基于单片机的水位控制新版专业系统设计.doc
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1、1概述液位控制系统是以液位为被控参数控制系统,它在工业生产各个领域均有广泛应用。在工业生产过程中,有诸多地方需要对容器内介质进行液位控制,使之高精度地保持在给定数值,如在建材行业中,玻璃窑炉液位稳定对窑炉使用寿命和产品质量起着至关重要作用。液位控制普通指对某一液位进行控制调节,使其达到所规定控制精度。液体液位自动控制,是近年来新开发一项新技术,它是微型计算机软件、硬件、自动控制等几项技术紧密结合产物,工程作业采用是微机控制和原有仪表控制,微机控制有如下明显优势:1)直观而集中显示各运营参数,能显示液位状态。2)在运营中可以随时以便修改各种各样运营参数控制值,并修改系统控制参数,可以以便变化液位
2、上限、下限。3) 具备水体控制过程自动化解决以及监控软件良好人机界面,操作人员在监控计算机上能依照控制效果及时修运营参数,这样能有效地减少工人疲劳和失误,提高生产过程实时性、安全性综合以上种种长处可以预见采用计算机控制系统是行业大势所趋。单片机是在一块芯片上集成了一片微型计算机所需CPU、存储器、输入、输出等部件。单片机自问世以来,性能不断提高和完善,体积小、速度快、功耗低特点使它应用领域日益广泛。普通,工业控制系统工作环境差,干扰强,运用单片机控制就能克服这些缺陷,因而单片机在控制领域得到广泛应用,使用单片机控制液体液位是较好选取。当前国内在单片机测控装置研究、生产、应用中,获得了很大成绩,
3、总结了诸多经验,但是各行业仍处在发展期,经调查,更多科研究所在这方面开展工作更看重是理论和算法,数年来这方面研究论文较多,着重生产实际很少。在上海,新型单片机测控装置与系统研究生产基本较雄厚,在生产过程中需要新型测控装置与系统,因而在不断努力研究与开发。上海工程技术研究人员更着重是生产实际研究,对理论、算法和成果论文较少;深圳在研制新型测控装置与系统领域也比较有成就,尽管与其她国家比较尚有差距,但是,深圳高校、研究院所最大特点就是实际,与生产实际应用项目无关问题基本不去考虑,重要考虑选用什么材料,测控什么物理量,长处是什么,与机器设备通讯接口等等。2设计基本任务和规定2.1 基本功能本设计是采
4、用AT89C51单片机为核心芯片,及其有关硬件来实现水体液位控制系统,在用液位传感器测液位同步,CPU循环检测传感器输出状态,并用3位七段LED显示示液位高度,检测液位数据,实行报警安全提示,当水体液位低于顾客设定值时,系统自动打开泵上水,当水位到达设定值时,系统自动关闭水泵或打开排水泵。2.2塔水位控制原理单片机水塔水位控制原理如图l所示,图中虚线表达容许水位变化上、下限位置。在正常状况下水位应控制在虚线范畴之内。为此,在水塔内不同高度处,安装固定不变3根金属棒A、B、C。用以反映水位变化状况。其中,A棒在下限水位B棒在上、下限水位之间,C棒在上限水位(底端接近水池底部不能过低,要保证有足够
5、大流水量)。水塔由电机带动水泵供水。单片机控制电机转动,随着供水,水位不断上升当水位上升到上限水位时,由于水导电作用。使B、C棒均与+5 V连通。因而b、C两端电压都为+5 V即为。l”状态,此时应停止电机和水泵工作,不再向水塔注水;当水位处在上、下限之间时。B棒和A棒导通而C棒不能与A棒导通,b端为“r状态。C端为“O”状态。此时电机带动水泵给水塔注水,使水位上升,还是电机不工作,水位不断下降,都应继续维持原有工作状态;当水位处在下限位置如下时,B、C棒均不能与A棒导通,b、c均为“0”状态。此时应启动电机转动,带动水泵给水塔注水。2.3 系统硬件总体方案系统原理是采用8个按钮进行水位检测,
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