基于Labview軟件編程的單容水箱液位控制系統(tǒng)（型號：DSO58Lab-1）

一,、概括

單容水箱液位控制系統(tǒng)是采用*的控制算法完成對過程液位的控制的控制系統(tǒng)。本系統(tǒng)是進行控制理論與控制工程教學,、實驗和研究的理想平臺,，可以方便的構成一階系統(tǒng)對象和二階系統(tǒng)對象。

本設計中充分利用了自動化儀表技術,，計算機技術,，通訊技術和自動控制技術，以實現(xiàn)對水箱液位的串級控制,。本系統(tǒng)采用DAQ多功能數(shù)據采集卡,、通過labview軟件編程實現(xiàn)對液位的串級PID控制。
    本控制系統(tǒng)的控制效果既可通過水箱刻度直觀地反映出來,，也可通過傳感器進行精確檢測,，通過軟件顯示瞬態(tài)響應指標進行對比，以便準確評估控制性能,。并提供二次開發(fā)功能,，用戶可自行開展創(chuàng)新實驗。

本控制系統(tǒng)通過模塊化,、小型化真正實現(xiàn)了在過程控制實驗中,，每個學生人手一臺實驗設備的理想實驗條件。如果實驗室已購買了其它公司的DAQ數(shù)據采集卡,，則本實驗系統(tǒng)可以和實驗室現(xiàn)有的DAQ數(shù)據采集卡有機無縫結合,，低成本地實現(xiàn)單容水箱液位控制實驗實訓教學。

二,、數(shù)據采集卡技術指標

1,、模擬信號輸入部分

模擬通道輸入數(shù): 16路單端或8路雙端輸入

模擬輸入電壓范圍：±5V、±10V,、0～＋10V

模擬輸入阻抗:  100MΩ

模擬輸入共模電壓范圍：>±2V 

2,、A/D轉換電路部分

     A/D分辨率：12Bit(4096)

非線性誤差：±1LSB(zui大)

轉換時間：5us

系統(tǒng)測量精度：0.1%

FIFO：4K

     3、D/A轉換電路部分

       輸出通道數(shù)：4路

       模擬輸出電壓范圍：0～5V,、0～10V,、±5V、±10V

       D/A分辨率：12Bit(4096)

       非線性誤差：±1LIB(zui大)

       D/A輸出精度(滿量程)：±1LIB

       建立時間：10μS(0.1%精度)

       輸出阻抗：0.2Ω

     4,、開關量輸入輸出部分

        16路數(shù)字量輸入,、16路數(shù)字量輸出。    

數(shù)字量輸入zui低的高電平：2V

數(shù)字量輸入zui高的低電平：0.8V

數(shù)字量輸出zui低的高電平：3.4V

數(shù)字量輸入zui高的低電平：0.5V

5,、定時/計數(shù)器

三個定時/計數(shù)器（CLK0,、CLK1、CLK2）,、門控（GATA0,、GATA1、GATA2）及輸出（OUT0,、OUT1,、OUT2）

三、雙容水箱技術指標

1,、外形尺寸

長寬高:300*210*300mm,；

材料：有機玻璃；

2,、水箱容量

數(shù)量：1個,；

容量：1.7L；

3,、儲水槽容量

數(shù)量：1個,；

容量：6L；

4,、液位傳感器模塊

傳感器數(shù)量：1個,；

工作電壓：DC±12V；

信號輸出：0-5V,；

測量范圍：0-1m,；

5、流量傳感器模塊

傳感器數(shù)量：1個,；

工作電壓：DC5V,；

信號輸出：5V脈沖；

測量范圍：0-5L/min,；

6,、水泵參數(shù)

水泵數(shù)量：1個,；

工作電壓：DC12V；

zui大電流：1A,；

zui大流量,；5LPM；

zui大壓力：0.5MPa,；

四,、實驗內容

1、水箱模型分析,；

2,、階躍響應曲線法建立模型；

3,、PID控制原理,；

4、系統(tǒng)控制方案設計,；

5,、控制系統(tǒng)仿真；

6,、過程儀表介紹,；

7、儀表過程控制系統(tǒng)的組建,；

8,、儀表過程控制系統(tǒng)PID參數(shù)整定；

9,、計算機過程控制系統(tǒng)硬件設計,；

10、差壓傳感器的零點遷移和性能測試,；

11,、液位測量和控制；

12,、流量傳感器標定,；

13、壓差損失觀察,；

14,、單容自衡水箱的對象特性測試；

15,、單容水箱液位PID控制,；