① 毕业论文资料收集(采纳追加1000分)
单片机类毕业设计
·电子时钟的设计
·全自动节水灌溉系统--硬件部分
·数字式温度计的设计
·温度监控系统设计
·基于单片机的语音提示测温系统的研究
·简易无线电遥控系统
·数字流量计
·基于单片机的全自动洗衣机
·水塔智能水位控制系统
·温度箱模拟控制系统
·超声波测距仪的设计
·基于51单片机的LED点阵显示屏系统的设计与实现 16×16点阵显示屏
·基于AT89S51单片机的数字电子时钟
·基于单片机的步进电机的控制
·基于单片机的交流调功器设计
·基于单片机的数字电压表的设计
·单片机的数字钟设计
·智能散热器控制器的设计
·单片机打铃系统设计
·基于单片机的交通信号灯控制电路设计
·基于单片机的电话远程控制家用电器系统设计
·基于单片机的安全报警器
·基于单片机的八路抢答器设计
·基于单片机的超声波测距系统的设计
·基于MCS-51数字温度表的设计
·电子体温计的设计
·基于AT89C51的电话远程控制系统
·基于AVR单片机幅度可调的DDS信号发生器
·基于单片机的数控稳压电源的设计
·基于单片机的室内一氧化碳监测及报警系统的研究
·基于单片机的空调温度控制器设计
·基于单片机的可编程多功能电子定时器
·单片机的数字温度计设计
·红外遥控密码锁的设计
·基于61单片机的语音识别系统设计
·家用可燃气体报警器的设计
·基于数字温度计的多点温度检测系统
·基于凌阳单片机的语音实时采集系统设计
·基于单片机的数字频率计的设计
·基于单片机的数字电子钟设计
·设施环境中温度测量电路设计
·汽车倒车防撞报警器的设计
·篮球赛计时记分器
·基于单片机的家用智能总线式开关设计
·设施环境中湿度检测电路设计
·基于单片机的音乐合成器设计
·设施环境中二氧化碳检测电路设计
·基于单片机的水温控制系统设计
·基于单片机的数字温度计的设计
·基于单片机的火灾报警器
·基于单片机的红外遥控开关设计
·基于单片机的电子钟设计
·基于单片机的红外遥控电子密码锁
·大棚温湿度自动监控系统
·基于单片机的电器遥控器的设计
·单片机的语音存储与重放的研究
·基于单片机的电加热炉温度控制系统设计
·红外遥控电源开关
·基于单片机的低频信号发生器设计
·基于单片机的呼叫系统的设计
·基于PIC16F876A单片机的超声波测距仪
·基于单片机的密码锁设计
·单片机步进电机转速控制器的设计
·由AT89C51控制的太阳能热水器
·防盗与恒温系统的设计与制作
·AT89S52单片机实验系统的开发与应用
·基于单片机控制的数字气压计的设计与实现
·智能压力传感器系统设计
·智能定时器
·基于单片机的智能火灾报警系统
·基于单片机的电子式转速里程表的设计
·公交车汉字显示系统
·单片机数字电压表的设计
·精密VF转换器与MCS-51单片机的接口技术
·基于单片机的居室安全报警系统设计
·基于89C2051 IC卡读/写器的设计
·PC机与单片机串行通信毕业论文
·球赛计时计分器 毕业设计论文
·松下系列PCL五层电梯控制系统
·自动起闭光控窗帘毕业设计论文
·单片机控制交通灯系统设计
·基于单片机的电子密码锁
·基于51单片机的多路温度采集控制系统
·点阵电子显示屏--毕业设计
·超声波测距仪--毕业设计
·单片机对玩具小车的智能控制毕业设计论文
·基于单片机控制的电机交流调速毕业设计论文
·单片机智能火灾报警器毕业设计论文
·基于单片机的锁相频率合成器毕业设计论文
·单片机控制的数控电流源毕业设计论文
·基于单片机的数字显示温度系统毕业设计论文
·单片机串行通信发射部分毕业设计论文
·基于单片机控制直流电机调速系统毕业设计论文
·单片机控制步进电机 毕业设计论文
·基于MCS51单片机温度控制毕业设计论文
·基于单片机的自行车测速系统设计
·单片机汽车倒车测距仪
·基于单片机的数字电压表
·单片机脉搏测量仪
·单片机控制的全自动洗衣机毕业设计论文
·基于单片机的电器遥控器设计
·单片机控制的微型频率计设计
·基于单片机的音乐喷泉控制系统设计
·等精度频率计的设计
·自行车里程,速度计的设计
·基于单片机的数字电压表设计
·自行车车速报警系统
·大棚仓库温湿度自动控制系统
·自动剪板机单片机控制系统设计
·单片机电器遥控器的设计
·基于单片机技术的自动停车器的设计
·基于单片机的金属探测器设计
·ATMEIL AT89系列通用单片机编程器的设计
·单片机水温控制系统
·基于单片机的IC卡智能水表控制系统设计
·基于MP3格式的单片机音乐播放系统
·节能型电冰箱研究
·基于单片机控制的PWM调速系统
·交流异步电动机变频调速设计
·基于单片机的数字温度计的电路设计
·基于Atmel89系列芯片串行编程器设计
·基于MCS-51通用开发平台设计
·基于单片机的实时时钟
·用单片机实现电话远程控制家用电器
·中频感应加热电源的设计
·家用豆浆机全自动控制装置
·基于ATmega16单片机的高炉透气性监测仪表的设计
·用单片机控制的多功能门铃
·基于8051单片机的数字钟
·红外快速检测人体温度装置的设计与研制
·三层电梯的单片机控制电路
·交通灯89C51控制电路设计
·基于单片机的短信收发系统设计 ――硬件设计
·大棚温湿度自动控制系统
·串行显示的步进电机单片机控制系统
·微机型高压电网继电保护系统的设计
·基于单片机mega16L的煤气报警器的设计
·智能毫伏表的设计
·基于单片机的波形发生器设计
·基于单片机的电子时钟控制系统
·火灾自动报警系统
·基于PIC16F74单片机串行通信中继控制器
·遥控小汽车的设计研究
·基于单片机对氧气浓度检测控制系统
·单片机的数字电压表设计
·基于单片机的压电智能悬臂梁振动控制系统设计
·单片机的打印机的驱动设计
·单片机音乐演奏控制器设计
·自动选台立体声调频收音机
·直流数字电压表的设计
·具有红外保护的温度自动控制系统的设计
·基于单片机的机械通风控制器设计
·音频信号分析仪
·单片机波形记录器的设计
·公交车站自动报站器的设计
·基于单片机的温度测量系统的设计
·龙门刨床的可逆直流调速系统的设计
·电子秤设计与制作
·智能型充电器的电源和显示的设计
·80C196MC控制的交流变频调速系统设计
·步进电机运行控制器的设计
·自动车库门的设计
·家庭智能紧急呼救系统的设计
·单片机病房呼叫系统设计
·电子闹钟设计
·电子万年历设计
·定时闹钟设计
·计算器模拟系统设计
·数字电压表设计
·数字定时闹钟设计
·数字温度计设计
·数字音乐盒设计
·智能定时闹钟设计
·电子风压表设计
·8×8LED点阵设计
·可编程的LED(16×64)点阵显示屏
·无线智能报警系统
·温湿度智能测控系统
·单片机电量测量与分析系统
·多通道数据采集记录系统
·单片机控制直流电动机调速系统
·步进电动机驱动器设计
·DS18B20温度检测控制
·6KW电磁采暖炉电气设计
·基于电流型逆变器的中频冶炼电气设计
·新型电磁开水炉设计
·新型洗浴器设计
·中频淬火电气控制系统设计
·中型电弧炉单片机控制系统设计
·基于单片机的电火箱调温器
·LCD数字式温度湿度测量计
·单片机与计算机USB接口通信
·万年历的设计
·基于单片机的家电远程控制系统设计
·超声波测距器设计
·多路温度采集系统设计
·交通灯控制系统设计
·数字电容表的设计
·100路数字抢答器设计
·单片机与PC串行通信设计
·基于DS18B20温度传感器的数字温度计设计
·基于单片机的大棚温、湿度的检测系统
·基于MCS-96单片机的双向加力式电子天平
·智能型客车超载检测系统的设计
·语音控制小汽车控制系统设计
·万年历可编程电子钟控电铃
·基于单片机的步进电机控制系统
·基于MCS-51单片机温控系统设计的电阻炉
·基于单片机89C52的啤酒发酵温控系统
·基于单片机的温度采集系统设计
·PIC单片机在空调中的应用
·列车测速报警系统
·多点温度数据采集系统的设计
·遥控窗帘电路的设计
·基于单片机的数字式温度计设计
·87C196MC单片机最小系统单板电路模板的设计与开发
·基于87C196MC交流调速实验系统软件的设计与开发
·基于87C196MC交流调速系统主电路软件的设计与开发
·基于80C196MC交流调速实验系统软件的设计与开发
·基于单片机的水位控制系统设计
·基于单片机的液位检测
·基于单片机的定量物料自动配比系统
·智能恒压充电器设计
·单片机的水温控制系统
·基于单片机的车载数字仪表的设计
·基于单片机的室温控制系统设计
·基于MAX134与单片机的数字万用表设计
·基于单片机防盗报警系统的设计
·18B20多路温度采集接口模块
·基于单片机的乳粉包装称重控制系统设计
·基于单片机的户式中央空调器温度测控系统设计
·步进电机实现的多轴运动控制系统
·IC卡读写系统的单片机实现
·单片机电阻炉温度控制系统设计
·单片机控制PWM直流可逆调速系统设计
·单片机自动找币机械手控制系统设计
·基于89C52的多通道采集卡的设计
·基于AT89C51单片机控制的双闭环直流调速系统设计
·单片机控制的PWM直流电机调速系统的设计
·基于单片机的电阻炉温度控制系统设计
·公交车报站系统的设计
·智能多路数据采集系统设计
·基于单片机控制的红外防盗报警器的设计
·篮球比赛计时器设计
·超声波测距仪的设计及其在倒车技术上的应用
·汽车侧滑测量系统的设计
·自动门控制系统设计
·基于51单片机的液晶显示器设计
·基于AT89C51单片机的电源切换控制器的设计
·基于单片机的普通铣床数控化设计
·基于AT89C51单片机的号音自动播放器设计
·基于单片机的玻璃管加热控制系统设计
·中央冷却水温控制系统
·基于单片机的无刷直流电机控制系统设计
·锅炉汽包水位控制系统
·基于单片机的鱼用投饵机自动控制系统的设计
·空调温度控制单元的设计
·软胶囊的单片机温度控制(硬件设计)
·小型户用风力发电机控制器设计
·自动售报机的设计
·无线表决系统的设计
·微电脑时间控制器的软件设计
·基于单片机AT89S52的超声波测距仪的研制
·单片机教学实验板——软件设计
·基于16位单片机的串口数据采集
·单片机太阳能热水器测控仪的设计
·基于单片机的简单数字采集系统设计
·多电量采集系统的设计与实现
·PWM及单片机在按摩机中的应用
·基于单片机的简易GPS定位信息显示系统设计
·基于单片机的温湿度测量系统设计
·基于单片机的电子音乐门铃的设计
·开关电源的设计
·锅炉控制系统的研究与设计
·基于ARM的嵌入式温度控制系统的设计
·基于DS18B20的多点温度巡回检测系统的设计
·基于单片机的频率计设计
·仓储用多点温湿度测量系统
·基于单片机的超声波液位测量系统的设计
·基于单片机的多功能函数信号发生器设计
·噪音检测报警系统的设计与研究
·转速、电流双闭环直流调速系统设计
·基于单片机程控精密直流稳压电源的设计
·模拟电梯的制作
·基于AT89C51单片机的步进电机控制系统
·超声波倒车雷达系统硬件设计
·基于单片机实现汽车报警电路的设计
·采用单片机技术的脉冲频率测量设计
·智能豆浆机的设计
·电话远程监控系统的研究与制作
·分立式生活环境表的研究与制作(多功能电子万年历)
·高效智能汽车调节器
·全自动汽车模型的制作
·智能红外遥控暖风机设计
·蔬菜公司恒温库微机监控系统
·数字触发提升机控制系统
·基于单片控制的交流调速设计
·基于单片机的多点无线温度监控系统
·单片机控制的霓虹灯控制器
·基于单片机的数码录音与播放系统
·全自动洗衣机控制器
·空调器微电脑控制系统
·自动存包柜的设计
·基于单片机的数字钟设计
·电子万年历
·多路数据采集系统的设计
·基于单片机步进电机控制系统设计
·基于单片机的鸡雏恒温孵化器的设计
·基于FPGA和单片机的多功能等精度频率计
·基于单片机的水温控制系统
·基于单片机的智能电子负载系统设计
·智能电话报警器
·基于ADE7758的电能监测系统的设计
·基于单片机PIC16F877的环境监测系统的设计
·基于单片机控制动态扫描文字显示系统的设计
·基于单片机控制发生的数字音乐盒
·基于单片机控制文字的显示
·基于单片机控制音乐门铃
·智能电子密码锁设计
·单片机电铃系统设计
·单片机演奏音乐歌曲装置的设计
·大功率电器智能识别与用电安全控制器的设计
·单片机交通灯控制系统的设计
·智能立体仓库系统的设计
·智能火灾报警监测系统
·基于单片机的多点温度检测系统
·单片机定时闹钟设计
·湿度传感器单片机检测电路制作
·智能小车自动寻址设计--小车悬挂运动控制系统
·单片机呼叫系统的设计
·基于单片机的带智能自动化的红外遥控小车
·基于单片机AT89C51的语音温度计的设计
·基于TMS320VC33DSP开发板制作
·16×16点阵LED电子显示屏的设计
·单片机实验教学平台分析
·基于USB总线的设计与开发
·基于单片机设计的自动售货机系统设计
·数字温度计的设计
·生产流水线产品产量统计显示系统
·水位报警显时控制系统的设计
·红外遥控电子密码锁的设计
·基于MCU温控智能风扇控制系统的设计
·数字电容测量仪的设计
·基于单片机的遥控器的设计
·200电话卡代拨器的设计
·数字式心电信号发生器硬件设计及波形输出实现
·全氢罩式退火炉温度控制系统
·单片机控制单闭环直流电动机的调速控制系统
·单片机电加热炉温度控制系统
·单片机大型建筑火灾监控系统
·点阵式汉字电子显示屏的设计与制作
·基于AT89C51的路灯控制系统设计
·基于AT89C51的宽范围高精度的电机转速测量系统
·基于DSP的电机控制
·汽车倒车雷达
·基于光纤的汽车CAN总线研究
·基于AT89C51SND1C的MP3播放器
·多功能频率计的设计
·基于单片机的数字直流调速系统设计
·单片机的智能电源管理系统
·基于单片机的多功能智能小车设计
·汽车防撞主控系统设计
·单片机控制电梯系统的设计
·电子密码锁的电路设计与制作
·高精度超声波传感器信号调理电路的设计
·数字电子钟的设计与制作
·银行自动报警系统
② 单片机控制电磁阀控制水泵电机的电路图
高低水位控制电路图(一)
水位控制器是指通过机械式或电子式的方法来进行高低水位的控制,可以控制电磁阀、水泵等,成为水位自动控制器或水位报警器,从而来实现半自动化或者全自动化。如下图所示:
高低水位控制电路图大全(六款高低水位控制电路原理图详解)
水位控制器电路图
在水池给水控制系统中,主机安装在水池,从机安装在水源泵房。工作中,主机实时检测水池水深信号,并短信指令从机控制水泵,上限启泵,下限停泵。如果水池水位超过上上限、或低于下下限,主机短信通知管理员,如果水泵故障,从机短信通知管理员。管理员可现场查看,或编发短信指令,强制启、停水泵。
水位控制器广泛应用于工业锅炉、民用建筑用水池、水塔、水箱,以及石油化工、造纸、食品、污水处理等行业内开口或密闭储罐,地下池槽中各种液体的液位测量,被检测的介质可分水、油、酸、碱、工业污水等各种导电及非导电液体。与电动阀组成一套先进的液位显控设备,自动开、关电动阀。
高低水位控制电路图(二)
本文所示的电路图1是控制高架游泳池的简单便方案。电路非常简单并且非常容易制造。图1中的SW1(通常闭合)和SW2(通常开路)是密封的PVC管中的微型舌簧开关。管的两端做成防水的,用防水密封胶密封它们。
高低水位控制电路图大全(六款高低水位控制电路原理图详解)
图1自动水位控制电路
1个磁铁安装在可以浮在水面的热孔隙薄片上。磁铁可随水面上下移动并可驱动舌簧开关。当水池完全放空时磁铁安置在制动器上(如图1所示),而SW2闭合。12V电源通过SW1和SW2连接到RL继电器的线圈上。继电器被激励,而且经继电器的1个公共端连接VAC到水泵的电机。
当水泵开始注水到游泳池时,磁铁随着水面向上移动。当磁铁离开支座时,SW2开路,但电源通过继电器RL的第2个公共端仍然连接到继电器的线圈上。当磁铁到达SW1时,它打开SW1开关,而电源到达继电器线圈的第2条通路也断开。继电器去除激励,关断水泵。当从水池排水时,SW1再次闭合,但电源不能到达继电器线圈。水进一步排出,SW2闭合,而继电器再次被激励,从而再次开启水泵。此过程一次又一次地重复。
水泵不是连续运行,而是间隔运行。间隔时间依赖于舌簧开关之间的距离,然而,手动按瞬时开关SW3可以开启水泵。
RL是DPDT继电器(1个极用于逻辑控制,1个极用于开/关电机)线圈电压为12Vdc,按点负荷依
③ 水塔水位的现实意义
不知道能否帮助到你 一、水位智能检测系统设计原理�
实验证明,纯净水几乎是不导电的,但自然界存在的以及人们日常使用的水都会含有一定的Mg2+、Ca2+等离子,它们的存在使水导电。本控制装置就是利用水的导电性完成的。�
如图1所示,虚线表示允许水位变化的上下限。在正常情况下,应保持水位在虚线范围之内。为此,在水塔的不同高度安装了3根金属棒,以感知水位变化情况。
图1 水位检测原理图
其中B棒处于下限水位,C棒处于上限水位,A棒接+5V电源,B棒、C棒各通过一个电阻与地相连。�
水塔由电机带动水泵供水,单片机控制电机转动以达到对水位控制之目的。供水时,水位上升。当达到上限时,由于水的导电作用,B、C棒连通+5V。因此,b、c两端均为1状态,这时应停止电机和水泵工作,不再给水塔供水。
当水位降到下限时,B、C棒都不能与A棒导电,因此,b、c两端均为0状态。这时应启动电机,带动水泵工作,给水塔供水。
当水位处于上下限之间时,B棒与A棒导通,b端为1状态。C端为0状态。这时,无论是电机已在带动水泵给水塔加水,水位在不断上升;或者是电机没有工作,用水使水位在不断下降。都应继续维持原有的工作状态。�
二、基于单片机控制的水塔水位控制系统�
1�单片机控制电路�
水塔水位控制的电路如图2所示。�
2�前向通道设计
图2 水塔水位控制电路
由于所采用的信号是频率随水位变化而变的脉冲信号(开关量),因此电路设计中省去了A/D�转换部分,这不仅降低了硬件电路的成本,而且由于采用数字脉冲信号通信,提高了系统的抗干扰能力、稳定性和精度。�
输入的可变脉冲信号送到8031的P10和P11脚电平,当接收到信号时,输入脉冲使其输出高电平,而无信号输入时,无触发脉冲,此时翻转为低电平。程序控制8031周期性地对P11和P10脚电平进行采样,达到控制的目的。�
3.微机控制数据处理部分�
在电路设计中,充分利用8031已有端口的作用,同时也考虑扩展,做到尽可能节省元件,不仅可降低成本,而且提高可靠性。
(1)使用8031单片机。水塔水位控制的电路如图3—1。接受电路得到的是频率随水位变化的调频脉冲,它反映了贮水池水位的高度,对其进行信号处理,便能实现对水位的控制及故障报警等功能。要完成此一工作,
最佳的选择是采用微机控制,实验中是以MCS—51系列弹片机8031作CPU。对接受的信号进行数据处理,完成相应的水位控制、故障报警等功能。8031芯片的内部结构框图见图3所示。�
由图3可大致看到:它含运算器、控制器、片内存储器、4个I/O接口、串行接口定时器/计数器、中断系统、振荡器等功能部件。图中SP是堆栈指针寄存器,栈区占用了片内RAM的部分单元;未见通用寄存器(工作寄存器),因单片机片内有存储器,与访问工作寄存器一样方便,所以就把一定数量的片内RAM
字节划作工作寄存器区;PSW
是程序状态字寄存器,简称程序状态字,相当于其他计算机的标志寄存器;DPTR是数据指针寄存器,在访问片外ROM、片外RAM、甚至扩展I/O接口时特别有用;B寄存器又称乘法寄存器,它与累加器A协同
工作,可进行乘法操作和除法操作。实验中8031时钟频率为6MHz。由于8031没有内部ROM,因此需外扩展程序存储器。本系统采用2732EPROM扩展4K程序存储器,对应地址空间为0000H~0FFFH。
(2)74LS373作为地址锁存器。74LS373片内是8个输出带三态门的D锁存器,其结构示意图见图4所示。当使能端G呈高点平时锁存器中的内容可更新,而在返回低电平瞬间实现锁存。如此时芯片的输出控制端为低,也即输出三态门打开,锁存器中的地址信息便可经由三态门输出。除74LS373外,84LS273、8282、8212等芯片也可用作地址锁存器,但使用时接法稍有不同,由于接线稍繁、多用硬件和价格稍贵,故不如74LS373用的普遍。
图3 8031芯片内部结构框图
(3)两个水位信号由P10和P11输入,这两个信号共有四种组合状态。如表3—1所示。其中第三种组合(b=1、c=0)正常情况下是不能发生的,但在设计中还是应该考虑到,并作为一种故障状态。�
表3-1 水位信号状态表
C(P11) B(P10) 操作
0 0 电机运转
0 1 维持原状
1 0 故障报警
1 1 电机停转
(4)控制信号由P12端输出,去控制电机。为了提高控制的可靠性,使用了光电耦合。
4.报警电路�
本系统采用发光二极管,当控制电路出现故障状态时,P13置零,发光二极管导通,发光报警。�
5.软件设计�
一个应用系统,要完成各项功能,首先必须有较完善的硬件作保证。同时还必须得到相应设计合理的软件的支持,尤其是微机应用高速发展的今天,许多由硬件完成的工作,都可通过软件编程而代替。甚至有些必须采用很复杂的硬件电路才能完成的工作,用软件编程有时会变得很简单,如数字滤波,信号处理等。因此充分利用其内部丰富的硬件资源和软件资源,采用MCS—51汇编语言和结构化程序设计方法进行软件编程。这个系统程序由主控程序、延时子程序组成。其中主控程序是核心。由它控制着整个系统程序的运行和跳转。流程图如图5所示。包括系统初始化,数据处理,故障报警等。�
电路具体工作情况如下:�
① 当水位低于B时,由于极棒A和C、A和B之间被空气绝缘,P10和P11得到低电平,全置0,单片机控制电路使P12置零,继电器吸合,启动水泵向水塔灌水;�
② 当水位高于B低于C时,P10置1,P11置0,继电器常开触电自保,因此升到B以上时,继电器并不立即释放,电极仍然供水;
③ 当水位达到C时,P10 、P11均置1,单片机控制电路使P12置1,继电器释放,水泵停止工作;�
④ 用水过程中,水位降到C以下,P11置0,P10置1,维持原状,电机不工作,直到降到B以下,如此循环往复。�
系统出现故障时,由P13置零,输出报警信号,驱动一支发光二极管进行光报警。
三、结束语�
现代传感技术、电子技术、计算机技术、自动控制技术、信息处理技术和新工艺、新材料的发展为智能检测系统的发展带来了前所未有的奇迹。在工业、国防、科研等许多应用领域,智能检测系统正发挥着越来越大的作用。检测设备就像神经和感官,源源不断地向人类提供宏观与微观世界的种种信息,成为人们认识自然、改造自然的有力工具。
现代的广义智能检测系统应包括一切以计算机(单片机、PC机、工控机、系统机)为信息处
理核心的检测设备。因此,智能检测系统包括了信息获取、信息传送、信息处理和信息输出等多个硬、软件环节。从某种程度上来说,智能检测系统的发展水平表现了一个国家的科技和设计水平。�
本课题研究的内容是“智能水位控制系统”。水位控制在日常生活及工业领域中应用相当广泛,比如水塔、地下水、水电站等情况下的水位控制。而以往水位的检测是由人工完成的,值班人员全天候地对水位的变化进行监测,用有线电话及时把水位变化情况报知主控室。然后主控室再开动电机进行给排水。很显然上述重复性的工作无论从人员、时间和资金上都将造成很大的浪费。同时也容易出差错。因此急需一种能自动检测水位,并根据水位变化的情况自动调节的自动控制系统,我所研究的就是这方面的课题。�
水位检测可以有多种实现方法,如机械控制、逻辑电路控制、机电控制等。本实验采用两种方法(单片机和时基集成电路)进行主控制,在水池上安装一个自动测水位装置。利用水的导电性连续地全天候地测量水位的变化,把测量到的水位变化转换成相应的电信号,主控台应用单片微机或时基集成电路对接收到的信号进行数据处理,完成相应的水位显示、控制及故障报警等功能。�
参考文献�
1.丁元杰 单片微机原理及应用 机械工业出版社 2000�
2.腾召胜 罗隆福 智能检测系统与数据融合 机械工业出版社 2000
3.孙虎章 自动控制原理 中央广播电视大学出版社 1999
④ 电子工程毕业论文
液压伺服系统设计
液压伺服系统设计
在液压伺服系统中采用液压伺服阀作为输入信号的转换与放大元件。液压伺服系统能以小功率的电信号输入,控制大功率的液压能(流量与压力)输出,并能获得很高的控制精度和很快的响应速度。位置控制、速度控制、力控制三类液压伺服系统一般的设计步骤如下:
1)明确设计要求:充分了解设计任务提出的工艺、结构及时系统各项性能的要求,并应详细分析负载条件。
2)拟定控制方案,画出系统原理图。
3)静态计算:确定动力元件参数,选择反馈元件及其它电气元件。
4)动态计算:确定系统的传递函数,绘制开环波德图,分析稳定性,计算动态性能指标。
5)校核精度和性能指标,选择校正方式和设计校正元件。
6)选择液压能源及相应的附属元件。
7)完成执行元件及液压能源施工设计。
本章的内容主要是依照上述设计步骤,进一步说明液压伺服系统的设计原则和介绍具体设计计算方法。由于位置控制系统是最基本和应用最广的系统,所以介绍将以阀控液压缸位置系统为主。
4.1 全面理解设计要求
4.1.1 全面了解被控对象
液压伺服控制系统是被控对象—主机的一个组成部分,它必须满足主机在工艺上和结构上对其提出的要求。例如轧钢机液压压下位置控制系统,除了应能够承受最大轧制负载,满足轧钢机轧辊辊缝调节最大行程,调节速度和控制精度等要求外,执行机构—压下液压缸在外形尺寸上还受轧钢机牌坊窗口尺寸的约束,结构上还必须保证满足更换轧辊方便等要求。要设计一个好的控制系统,必须充分重视这些问题的解决。所以设计师应全面了解被控对象的工况,并综合运用电气、机械、液压、工艺等方面的理论知识,使设计的控制系统满足被控对象的各项要求。
4.1.2 明角设计系统的性能要求
1)被控对象的物理量:位置、速度或是力。
2)静态极限:最大行程、最大速度、最大力或力矩、最大功率。
3)要求的控制精度:由给定信号、负载力、干扰信号、伺服阀及电控系统零飘、非线性环节(如摩擦力、死区等)以及传感器引起的系统误差,定位精度,分辨率以及允许的飘移量等。
4)动态特性:相对稳定性可用相位裕量和增益裕量、谐振峰值和超调量等来规定,响应的快速性可用载止频率或阶跃响应的上升时间和调整时间来规定;
5)工作环境:主机的工作温度、工作介质的冷却、振动与冲击、电气的噪声干扰以及相应的耐高温、防水防腐蚀、防振等要求;
6)特殊要求;设备重量、安全保护、工作的可靠性以及其它工艺要求。
4.1.3 负载特性分析
正确确定系统的外负载是设计控制系统的一个基本问题。它直接影响系统的组成和动力元件参数的选择,所以分析负载特性应尽量反映客观实际。液压伺服系统的负载类型有惯性负载、弹性负载、粘性负载、各种摩擦负载(如静摩擦、动摩擦等)以及重力和其它不随时间、位置等参数变化的恒值负载等。
4.2 拟定控制方案、绘制系统原理图
在全面了解设计要求之后,可根据不同的控制对象,按表6所列的基本类型选定控制方案并拟定控制系统的方块图。如对直线位置控制系统一般采用阀控液压缸的方案,方块图如图36所示。
图36 阀控液压缸位置控制系统方块图
表6 液压伺服系统控制方式的基本类型
伺服系统 控制信号 控制参数 运动类型 元件组成
机液
电液
气液
电气液 模拟量
数字量
位移量 位置、速度、加速度、力、力矩、压力 直线运动
摆动运动
旋转运动 1.阀控制:阀-液压缸,阀-液压马达
2.容积控制:变量泵-液压缸;变量泵-液压马达;阀-液压缸-变量泵-液压马达
3.其它:步近式力矩马达
4.3 动力元件参数选择
动力元件是伺服系统的关键元件。它的一个主要作用是在整个工作循环中使负载按要求的速度运动。其次,它的主要性能参数能满足整个系统所要求的动态特性。此外,动力元件参数的选择还必须考虑与负载参数的最佳匹配,以保证系统的功耗最小,效率高。
动力元件的主要参数包括系统的供油压力、液压缸的有效面积(或液压马达排量)、伺服阀的流量。当选定液压马达作执行元件时,还应包括齿轮的传动比。
4.3.1 供油压力的选择
选用较高的供油压力,在相同输出功率条件下,可减小执行元件——液压缸的活塞面积(或液压马达的排量),因而泵和动力元件尺寸小重量轻,设备结构紧凑,同时油腔的容积减小,容积弹性模数增大,有利于提高系统的响应速度。但是随供油压力增加,由于受材料强度的限制,液压元件的尺寸和重量也有增加的趋势,元件的加工精度也要求提高,系统的造价也随之提高。同时,高压时,泄漏大,发热高,系统功率损失增加,噪声加大,元件寿命降低,维护也较困难。所以条件允许时,通常还是选用较低的供油压力。
常用的供油压力等级为7MPa到28MPa,可根据系统的要求和结构限制条件选择适当的供油压力。
4.3.2 伺服阀流量与执行元件尺寸的确定
如上所述,动力元件参数选择除应满足拖动负载和系统性能两方面的要求外,还应考虑与负载的最佳匹配。下面着重介绍与负载最佳匹配问题。
(1)动力元件的输出特性
将伺服阀的流量——压力曲线经坐标变换
绘于υ-FL平面上,所得的抛物线即为动力元件稳态时的输出特性,见图37。
图37 参数变化对动力机构输出特性的影响
a)供油压力变化;b)伺服阀容量变化;c)液压缸面积变化
图中 FL——负载力,FL=pLA;
pL——伺服阀工作压力;
A——液压缸有效面积;
υ——液压缸活塞速度,
;
qL——伺服阀的流量;
q0——伺服阀的空载流量;
ps——供油压力。
由图37可见,当伺服阀规格和液压缸面积不变,提高供油压力,曲线向外扩展,最大功率提高,最大功率点右移,如图37a。
当供油压力和液压缸面积不变,加大伺服阀规格,曲线变高,曲线的顶点A ps不变,最大功率提高,最大功率点不变,如图37b。
当供油压力和伺服阀规格不变,加大液压缸面积A,曲线变低,顶点右移,最大功率不变,最大功率点右移,如图37c。
(2)负载最佳匹配图解法
在负载轨迹曲线υ-FL平面上,画出动力元件输出特性曲线,调整参数,使动力元件输出特性曲线从外侧完全包围负载轨迹曲线,即可保证动力元件能够拖动负载。在图38中,曲线1、2、3代表三条动力元件的输出特性曲线。曲线2与负载轨迹最大功率点c相切,符合负载最佳匹配条件,而曲线1、3上的工作点α和b,虽能拖动负载,但效率都较低。
(3)负载最佳匹配的解析法
参见液压动力元件的负载匹配。
(4)近似计算法
在工程设计中,设计动力元件时常采用近似计算法,即按最大负载力FLmax选择动力元件。在动力元件输出特性曲线上,限定
FLmax≤pLA=
,并认为负载力、最大速度和最大加速度是同时出现的,这样液压缸的有效面积可按下式计算:
(37)
图38 动力元件与负载匹配图形
按式37求得A值后,可计算负载流量qL,即可根据阀的压降从伺服阀样本上选择合适的伺服阀。近似计算法应用简便,然而是偏于保守的计算方法。采用这种方法可以保证系统的性能,但传递效率稍低。
(5)按液压固有频率选择动力元件
对功率和负载很小的液压伺服系统来说,功率损耗不是主要问题,可以根据系统要求的液压固有频率来确定动力元件。
四边滑阀控制的液压缸,其活塞的有效面积为
(38)
二边滑阀控制的液压缸,其活塞的有效面积为
(39)
液压固有频率ωh可以按系统要求频宽的(5~10)倍来确定。对一些干扰力大,负载轨迹形状比较复杂的系统,不能按上述的几种方法计算动力元件,只能通过作图法来确定动力元件。
计算阀控液压马达组合的动力元件时,只要将上述计算方法中液压缸的有效面积A换成液压马达的排量D,负载力FL换成负载力矩TL,负载速度换成液压马达的角速度 ,就可以得到相应的计算公式。当系统采用了减速机构时,应注意把负载惯量、负载力、负载的位移、速度、加速度等参数都转换到液压马达的轴上才能作为计算的参数。减速机构传动比选择的原则是:在满足液压固有频率的要求下,传动比最小,这就是最佳传动比。
4.3.3 伺服阀的选择
根据所确定的供油压力ps和由负载流量qL(即要求伺服阀输出的流量)计算得到的伺服阀空载流量q0,即可由伺服阀样本确定伺服阀的规格。因为伺服阀输出流量是限制系统频宽的一个重要因素,所以伺服阀流量应留有余量。通常可取15%左右的负载流量作为伺服阀的流量储备。
除了流量参数外,在选择伺服阀时,还应考虑以下因素:
1)伺服阀的流量增益线性好。在位置控制系统中,一般选用零开口的流量阀,因为这类阀具有较高的压力增益,可使动力元件有较大的刚度,并可提高系统的快速性与控制精度。
2)伺服阀的频宽应满足系统频宽的要求。一般伺服阀的频宽应大于系统频宽的5倍,以减小伺服阀对系统响应特性的影响。
3)伺服阀的零点漂移、温度漂移和不灵敏区应尽量小,保证由此引起的系统误差不超出设计要求。
4)其它要求,如对零位泄漏、抗污染能力、电功率、寿命和价格等,都有一定要求。
4.3.4 执行元件的选择
液压伺服系统的执行元件是整个控制系统的关键部件,直接影响系统性能的好坏。执行元件的选择与设计,除了按本节所述的方法确定液压缸有效面积A(或液压马达排量D)的最佳值外,还涉及密封、强度、摩擦阻力、安装结构等问题。
4.4 反馈传感器的选择
根据所检测的物理量,反馈传感器可分为位移传感器、速度传感器、加速度传感器和力(或压力)传感器。它们分别用于不同类型的液压伺服系统,作为系统的反馈元件。闭环控制系统的控制精度主要决定于系统的给定元件和反馈元件的精度,因此合理选择反馈传感器十分重要。
传感器的频宽一般应选择为控制系统频宽的5~10倍,这是为了给系统提供被测量的瞬时真值,减少相位滞后。传感器的频宽对一般系统都能满足要求,因此传感器的传递函数可近似按比例环节来考虑。
4.5 确定系统方块图
根据系统原理图及系统各环节的传递函数,即可构成系统的方块图。根据系统的方块图可直接写出系统开环传递函数。阀控液压缸和阀控液压马达控制系统二者的传递函数具有相同的结构形式,只要把相应的符号变换一下即可。
4.6 绘制系统开环波德图并确定开环增益
系统的动态计算与分析在这里是采用频率法。首先根据系统的传递函数,求出波德图。在绘制波德图时,需要确定系统的开环增益K。
改变系统的开环增益K时,开环波德图上幅频曲线只升高或降低一个常数,曲线的形状不变,其相频曲线也不变。波德图上幅频曲线的低频段、穿越频率以及幅值增益裕量分别反映了闭环系统的稳态精度、截止频率及系统的稳定性。所以可根据闭环系统所要求的稳态精度、频宽以及相对稳定性,在开环波德图上调整幅频曲线位置的高低,来获得与闭环系统要求相适应的K值。
4.6.1 由系统的稳态精度要求确定K
由控制原理可知,不同类型控制系统的稳态精度决定于系统的开环增益。因此,可以由系统对稳态精度的要求和系统的类型计算得到系统应具有的开环增益K。
4.6.2由系统的频宽要求确定K
分析二阶或三阶系统特性与波德图的关系知道,当ζh和K/ωh都很小时,可近似认为系统的频宽等于开环对数幅值曲线的穿越频率,即ω-3dB≈ωc,所以可绘制对数幅频曲线,使ωc在数值上等于系统要求的ω-3dB值,如图39所示。由此图可得K值。
图39 由ω-3dB绘制开环对数幅频特性
a)0型系统;b)I型系统
4.6.3 由系统相对稳定性确定K
系统相对稳定性可用幅值裕量和相位裕量来表示。根据系统要求的幅值裕量和相位裕量来绘制开环波德图,同样也可以得到K。见图40。
实际上通过作图来确定系统的开环增益K,往往要综合考虑,尽可能同时满足系统的几项主要性能指标。
4.7 系统静动态品质分析及确定校正特性
在确定了系统传递函数的各项参数后,可通过闭环波德图或时域响应过渡过程曲线或参数计算对系统的各项静动态指标和误差进行校核。如设计的系统性能不满足要求,则应调整参数,重复上述计算或采用校正环节对系统进行补偿,改变系统的开环频率特性,直到满足系统的要求。
4.8 仿真分析
在系统的传递函数初步确定后,可以通过计算机对该系统进行数字仿真,以求得最佳设计。目前有关于数字仿真的商用软件,如Matlab软件,很适合仿真分析。
⑤ 水位电极探针缺水但是不报警是怎么回事
探针式水位自动控制器,当水位上升至最高设定水位时,自动停止上水,当水位下降至低水位界线时会报警,它可以自动起动自控装置抽水。毕蠢水位下降至缺水了还不报警,应检查下水位自动检测控制装置手洞陪电路元器件及报警器电路部分元器件,如果不报警也不上水,还要检查自动控制装置电路元器件,有的因使用时间长了变质或损坏,导致部分功能失去作电用。它是几个部分颤猛互相配合完成整个检测、报警、工作(上水)的。应仔细检查一一排除故障。