CN105204533A - 一种液位控制方法 - Google Patents

Abstract

一种液位控制方法，其特征在于采用压力传感器即时获取液位数据，并通过PID调节控制输出电源电压通控制水泵注入液体的量，以平复液位的波动，以便在维持精确液位的情况下，往外界供应液体。本发明与已有技术相比，具有即使出现外部扰动的情况下，也能够实现液位的精确控制的优点。

Description

一种液位控制方法

技术领域：

本发明涉及一种控制液位的技术。

背景技术：

液位是现代工业生产中较为常见且使用最为广泛的被控变量之一。在食品加工、机械制造、化工生产等诸多领域中，常常需要对容器中液位进行有效可靠的控制。PID控制是一种传统的控制方式，由于其具有直观、实现简单和鲁棒性能好等优点，在工业控制中已经得到了广泛应用。但是，传统的液位控制是基于数个恒定液位的前提下的，这样，模拟PID算法参数一经整定后基本保持不变，而在维持液位平衡情况下的供应液体，往往因供应液体的量的波动而导致液位的波动，已有技术是难以满足液位的精确控制。

发明内容：

本发明的发明目的在于提供一种即使出现外部扰动的情况下，也能够实现液位的精确控制的液位控制方法。

本发明是这样实现的，包括主控制器、串口通信、AD/DA转换模块、PID调节控制、直流电机驱动电路、按键与显示模块及压力传感器，串口通信、AD/DA转换模块、PID调节控制、按键与显示模块、串口通信及压力传感器分别与主控制器的电信号输入、输出端相连，压力传感器获得即时反映液位的液体压力电信号并经AD/DA转换模块的A/D转换后与设定液位所对应的压力的电信号比较来获得即时液位波动变化参数，经PID调节控制，通过AD/DA转换模块的D/A、A/D转换处理后通过直流电机驱动电路向驱动水泵的直流电机输出一特定电压的即时电源，驱动水泵以设定的液量注入液体，以平复液位的波动，以便在维持精确液位的情况下，往外界供应液体。

由于液位的测定是即时的，这样，所获得的液位与目标液位的差值也是即时的，这样，PID调节控制就能实现精确的即时控制，保证液位维持在给定目标值的不小于98%。

采用串口通信，可即时、持续将液位信号传递到上位机上将液位以连续线的方式显示出来，方便进行远程监控及调节控制。

按键与显示模块，方便对液位水平进行设定控制。

本发明与已有技术相比，具有即使出现外部扰动的情况下，也能够实现液位的精确控制的优点。

附图说明：

图1为本发明控制电路方框图；

图2为本发明控制过程流程图。

具体实施方式：

现结合附图和实施例对本发明做进一步详细描述：

如图1所示，本发明包括主控制器、串口通信、AD/DA转换模块、PID调节控制、直流电机驱动电路、按键与显示模块及压力传感器，串口通信、AD/DA转换模块、PID调节控制、按键与显示模块、串口通信及压力传感器分别与主控制器的电信号输入、输出端相连，压力传感器获得即时反映液位的液体压力电信号并经AD/DA转换模块的A/D转换后与设定液位所对应的压力的电信号比较来获得即时液位波动变化参数，经PID调节控制，通过AD/DA转换模块的D/A、A/D转换处理后通过直流电机驱动电路向驱动水泵的直流电机输出一特定电压的即时电源，驱动水泵以设定的液量注入液体，以平复液位的波动，以便在维持精确液位的情况下，往外界供应液体。

如图2所示，液位控制方法有手动和自动两种模式，手动模式时通过手动人工控制液位；自动模式则设定液位值后，系统就会依据压力传感器所获得的即时液位信号与设定液位值，PID调节控制，通过向水泵电机输出相应的电压的电源来控制水泵的输出水量，使液位维持在精确的水平上。

这里，压力传感器位于设定液位的下方且靠近设定液位。这样，就可有效体提升压力传感器感受压力变化的敏感度，以有利于更准确地进行液位控制。

Claims (2)

1.一种液位控制方法，其特征在于包括主控制器、串口通信、AD/DA转换模块、PID调节控制、直流电机驱动电路、按键与显示模块及压力传感器，串口通信、AD/DA转换模块、PID调节控制、按键与显示模块、串口通信及压力传感器分别与主控制器的电信号输入、输出端相连，压力传感器获得即时反映液位的液体压力电信号并经AD/DA转换模块的A/D转换后与设定液位所对应的压力的电信号比较来获得即时液位波动变化参数，经PID调节控制，通过AD/DA转换模块的D/A、A/D转换处理后通过直流电机驱动电路向驱动水泵的直流电机输出一特定电压的即时电源，驱动水泵以设定的液量注入液体，以平复液位的波动，以便在维持精确液位的情况下，往外界供应液体。

2.根据权利要求1所述的液位控制方法，其特征在于压力传感器位于设定液位的下方且靠近设定液位。