[发明专利]动态自调节工业双容水箱

说明书

技术领域

本发明属于电子技术领域，涉及一种动态自调节工业双容水箱。

背景技术

串联双容水箱在工业过程控制中应用非常广泛。在串联双容水箱水位的控制中，进水首先进人第一个高位水箱，然后通过第二个低位水箱流出，与一个水箱相比，由于增加了一个水箱，使得被控量的响应在时间上更落后一步，即存在容积延迟，从而导致该过程的难以控制。

如图1所示出典型的串联双容水箱的结构图，水泵将水从水槽泵至高位水箱，高位水箱与低位水箱、低位水箱与水槽通过管道连接，各个管道上安装有相应的控制阀门，通过控制阀门和水泵的开关调节各个水箱的水位。

发明内容

为解决现有技术存在容积延迟，从而导致过程难以控制的技术缺陷，本发明公开了一种动态自调节工业双容水箱。

动态自调节工业双容水箱，包含低位水箱和高位水箱，其特征在于，还包括低位水箱液位计及与之连接的主调节器、高位水箱液位计及与之连接的副调节器、还包括连接所述主调节器与副调节器的通信总线。

优选的，所述通信总线为RS485总线。

优选的，还包括与通信总线连接的数据处理器。

优选的，所述主调节器和/或副调节器为AI808。

优选的，所述数据处理器为STC89C52。

采用本发明所述的动态自调节工业双容水箱,改善了调节过程动态性能，由于超前控制，可以大大克服系统的容积延迟。采用两步整定法，通过对整定过程及曲线进行实时监控，直至达到主、副回路的最佳整定参数。

附图说明

图1示出本发明所述串联双容水箱的示意图。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的具体实施方式作进一步的详细说明。

动态自调节工业双容水箱，包含低位水箱和高位水箱，其特征在于，还包括低位水箱液位计及与之连接的主调节器、高位水箱液位计及与之连接的副调节器、还包括连接所述主调节器与副调节器的通信总线。

采用水泵作为输送源，把储水槽中的水抽到高位水箱，通过电动凋节阀的作用，可以调节进水量，再通过手动阀可以将水从高位水箱送入低位水箱，使低位水箱的液位保持在一定的高度。在整个工作过程中，均有相应的仪表对高位水箱和低位水箱的液位进行检测和控制。 

根据工艺要求，为了保证控制精度，系统以低位水箱液位为主调节参数，高位水箱液位为副调节参数，构成串联双容水箱串级控制系统。低位水箱的液位传感器检测的液位信号与给定液位值进行比较后送人主调节器，经PID运算后，其输出作为副调节器的给定值，与高位水箱的液位传感器检测到的液位信号进行比较后送人副调节器，经PID运算后，其输出控制电动调节阀的开度，控制进水流量的大小，从而控制水箱的液位口。 

根据工艺要求，考虑到系统中处理的主要是液位、流量等模拟量信号，所以优选采用智能仪表AI808实现对信号的处理和整个系统的控制。 

智能仪表AI808采用先进的微电脑芯片及技术，减小了体积，并提高了可靠性及抗干扰性能。仪表的测量精度为0.2级，具备AC交流85～265V宽范围输入的自由电源，备有多种安装尺寸，输入采用数字校正系统及自校准技术，测量精确稳定，消除了温漂和时漂引起的测量误差。

可以设置多种报警方式。仪表接热电阻输入时，采用三线制接线，消除了引线带来的误差；接热电偶输入时，仪表内部带有冷端补偿部件；接电压／电流输入时，对应显示的物理量程可任意设置。适合于温度、压力、流量、液位、湿度等的精确控制，具有控制、人工智能调节、报警、变送、通讯等功能，同时还有手动调节、手动自整定、位置比例输出等非常适合于液位的串级控制。由低位压力传感器检测到的低位水箱压力信号经液位变送器变为标准信号后送入主调节器中，与液位给定值进行比较，经PID运算后，其输出作为副调节器的给定值，其值与高位水箱压力传感器检测到的高位水箱实际信号（同样也要经过液位变送器变为标准信号）进行比较，经PID运算后，其输出驱动电动调节阀使阀门开大或关小，从而控制低位水箱的液位在其精度范围内调节。

采用本发明所述的动态自调节工业双容水箱,改善了调节过程动态性能，由于超前控制，可以大大克服系统的容积延迟。采用两步整定法，通过对整定过程及曲线进行实时监控，直至达到主、副回路的最佳整定参数。

前文所述的为本发明的各个优选实施例，各个优选实施例中的优选实施方式如果不是明显自相矛盾或以某一优选实施方式为前提，各个优选实施方式都可以任意叠加组合使用，所述实施例以及实施例中的具体参数仅是为了清楚表述发明人的发明验证过程，并非用以限制本发明的专利保护范围，本发明的专利保护范围仍然以其权利要求书为准，凡是运用本发明的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本发明的保护范围内。