压而变化时间常数称为比例系数称为积分系数称为微分系数。和是控制器输出和周大约使浮子上下移动每旋转周被分成步，因此每步相当于。伺服电机以的步幅放下测量钢丝，测量浮子不断地跟踪液位下降的同时，计数器记录了伺服电机的转动步数，并自动地计算出测量浮子的位移量，即液位的变化量。当液面上升时，这个过程相反。涡轮流量计涡轮流量计是种精密流量测量仪表，与相应的流量积算仪表配套可用于测量液体的流量和总量。液体涡轮流量计广泛用于石油化工冶金科研等领域的计量控制系统。配备有卫生接头的液体涡轮流量计可以应用于制药行业。涡轮变送器的工作原理当流体沿着管道的轴线方向流动，并冲击涡轮叶片时，便有与流量流速和流体密度乘积成比例的力作用在叶片上，推动涡轮旋转。在涡轮旋转的同时，叶片周期性地切割电磁铁产生的磁力线，改变线圈的磁通量。根据电磁感应原理，在线圈内将感应出脉动的电势信号，此脉动信号的频率与被测流体的流量成正比。涡轮变送器输出的脉冲信号，经前置放大器放大，再经整形电路整形成为有规则的具有定幅值的矩形电脉冲信号，再经过频率电流转换电路，将频率信号变为相应的电流信号再转换能瞬时流量值，总量由转换及积算电路得到，最后将信号输出至控制系统。本章小结本章主要介绍监控系统的硬件设计，详细的介绍了工控机无线设备远程以及传感器的选型。同时，对工作原理和各传感器的原理也都做了详细的介绍。广东石油化工学院本科毕业设计海上石油平台远程监控系统的设计第五章控制算法设计与研究本系统涉及到液位温度控制，而这些系统往往都是非线性大滞后的复杂控制系统，很难建立准确的数学模型。为此，本文选择了模糊自适应控制算法，与传统控制方法相比，模糊自适应控制具有不建立数学模型，响应快超调小，较好的动态响应品质和鲁棒性较好的特点。本文将模糊算法应用于，通过中用梯形图及语言编程，实现对温度液位的控制。控制策略研究石油处理中的温度液位的控制是个典型的大时滞非线性复杂控制问题，精确数学模型很难建立，以往在该领域比较成熟的控制算法是算法，但由于过程控制系统执行机构的复杂性，变量间的关联性和非线性等原因，找到组适合整个系统大范围控制的合适的参数相当困难，这对要求控制范围宽响应速度快且连续可调系统就显得力不从心了。模糊控制的特点是不需要考虑控制对象的数学模型和复杂情况，而仅依据由操作人员经验所制订的控制规则就可构成。凡是可用手动方式控制的系统，般都可通过模糊控制方法设计出由计算机执行的模糊控制器。模糊控制所依据的控制规律不是精确定量的。其模糊关系的运算法则各模糊集的隶属度函数，以及从输出量模糊集到实际的控制量的转换方法等，都带有相当大的任意性。模糊控制的突出特点在于控制系统的设计不要求知道被控对象的精确数学模型，只需用电容传感器电容膜盒作为压力敏感元件，如图所示。第四章监控系统硬件设计图电容室上图中，和是高低容室压力。侧固定极板和敏感膜片之间的电容，侧固定极板和敏感膜片之间的电容，和固。再由电子线路测量出极板之间的电容变化，并产生的信号，该信号正比于所加差压或与其成定的函数关系平方根或特殊函数，来实现对压力的测量。如图所示图硬件方框图温度变送器的选择工程要求就地温度测量选用万向型双金属温度计集中温度测量的检测元件选用热电阻，体化智能温度变送器，二线制叠加协议信号信号输出至控制系统。在海上石油平台现场常伴有各种易燃易爆等化学气体蒸气，如果使用普通的铂电阻非常不安全，极易引起环境气体爆炸。因此，在这些场合必须使用隔爆热电偶作温度传感器，我们选用德国公司生产型体化温度变送器，它符合本项目温度监测应用要求。型体化温度变送器应用范围广泛，适用于所有行业如电力化工石油与天然气造纸金属冶炼制药和能源等行业。型体化温度变送器测量系统如广东石油化工学院本科毕业设计海上石油平台远程监控系统的设计图所示图中是体化温度变送器是现场显示单元。可测量并显示测量到的模拟信号值。串入闭环回路中，并由回路对其供电。的最大电压降为，可忽略不计。内部动态电阻设计确保了数显表的电路独立性，同时也限定了它的最大电压降。输入的模拟信号经过数模转化微处理器计算和分析，将测量结果显示出来，同时显示模块带背光，便于显示读数。现场显示单元的详细信息请参考相关技术资料是有源安全栅，有源安全栅,是种隔离式安全栅，用于电源端和两线制回路间的隔离。可接入的电源。图体化温度变送器测量系统液位变送器的选择工程要求球罐的液位检测选用伺服液位计，四线制信号输出至控制系统。根据工程需要我们选用高精度的恩拉福伺服液位计实现对罐区液位的测量。伺服液位计的测量系统如图所示。图伺服液位计测量系统伺服液位计测量过程如下伺服液位计的测量基于阿基米德原理。测量浮子处于被测液体的表面，测量浮子的底部浸没液面。此时，测量浮子除受到其本身的重力和液体的浮力外，还受到个钢丝拉力，其大小等于测量浮子所受重力和浮力之差。当液位静止时，测量浮子处于相对静止状态。此时，测量钢丝测量鼓及力传感器以杠杆滑轮原理构成力平衡，工厂给定静止状态下测量钢丝上的拉力为，高精第四章监控系统硬件设计度力传感器不断地检测钢丝拉力是否为。当液面下降时，测量浮子所受浮力减小，则测量钢丝上的拉力增加，力传感器立即检测到这变化，控制器随即发出命令，伺服电机带动测量磁鼓转动，每旋转要提供现场操作人员的经验知识及操作数据。第五章控制算法设计与研究控制系统的鲁棒性强，适应于解决常规控制难以解决的非线性时变及大滞后等问题。以语言变量代替常规的数学变量，易于形成专家的知识。控制推理采用不精确推理。推理过程模仿人的思维过程。由于引入了人类的经验，因而能够处理更复杂甚至病态系统。因此模糊控制是解决不确定性系统控制的种有效途径，将模糊控制与传统的控制相结合则显示了巨大的优越性。控制理论控制器种比例积分微分并联的控制器，它结构简单且稳定鲁棒性强，控制效果不错，可以用下式表示式中为积分时间常数为微分定极板间距离，差压，引起的敏感膜片的偏移。压力变送器的电容室是由两个电容器组成的压力敏感部件，它的电容值随所加差误差统的自动投食模块的电路主要由伺服电机和食盒构成。其中伺服电机的轴上安装有个挡板，在没有给伺服电机固定频率的脉冲信号时，挡板平行于水族箱并把食盒底部的开口挡住，当有驱动信号时，伺服电机会转动度的角度并把食盒的底部开口打开开始向水族箱中投送鱼食。的具体实现功能将在后面软件部分做详细阐述。其结构如图所示。水族箱伺服电机鱼食挡板图投食系统结构声光报警模块电路设计本系统主要是针对水泵断流温度系统故障等各种极端情况发出警报，以免造成重大损失。其报警电路如图所示。北华大学毕业设计论文图报警电路当水族箱的温度或是水位高度等参数到达极限值时，单片机的控制口会发出高电平，从而使蜂鸣器和灯发出声光提示。本章小结本章讲述的是系统硬件设计，本系统主要有六个模块，主控模块，温度采集模块，水位监测模块，继电器控制模块，键盘控制与液晶显示模块，蜂鸣器与指示灯报警模块。在本章里主要从器件的选型经济成本还有原理图设计和机构分析等多个方面阐述了这六个模块的电路设计方案。把所有这些模块组合在起便是本系统的总体硬件设计电路。北华大学毕业设计论文系统的软件设计软件设计概述本系统的程序主要有六个模块，分别是电子时钟模块按键及显示模块水位检测及水位高度控制模块水温检测及恒温控制模块自动投食控制模块声光报警模块。对于个软件，可以把它分解成几个小模块，各组成模块之间是相互联系的，因此，被系统软件设计方法采用模块化设计思想。通过软件提供丰富的库函数和功能强大的集成开发调试工具，对各个模块进行编译调试。模块化设计的优点是逻辑与物理设计分开，开发过程中形成套规范化的文档，便于后期的修改和维护。主程序工作模块及流程图模块初始化按键扫描及参数设置温度采集及送液晶显示水温加热及报警水位高度测量及送液晶显示抽水及报警投食功能启停检测及执行读取系统电子时钟开始图主程序模块流程图北华大学毕业设计论文本系统的整个流程如图所示，首先是对系统的预处理设置，比如设置换水时间换食时间设定温度范围设定水位高度等。然后是过水位检测，温度检测等各种传感器的检测，液晶显示器显示预设置的参数和当前的各种参数，通过对比，从而进行自动调节。读取系统电子时钟及显示液晶显示器上显示的时间是由时钟芯片提供的，该芯片通过简单的串行口与单片机进行通信。芯片能自动生产世纪年月日时分秒等信息，每月的天数和闰年的天数能自动调整。对于天的记录有小时制和小时制两种模式。可以通过和区分上午和下午。芯片的内部存储方式有两种，种是二进制数表示，令种是码表示。与单片机之间通信采用的是同步穿行的方式进行通信，只需要三个接口线复位端口线端口数据线串行时钟线。其引脚图如图所示。图引脚图的操作过程是将各数据写入的寄存器，用来设置当前的时间和格式。让开始运行。用单片机将的寄存器内的数据读出，用液晶将其显示出来。在编程序时需要注意的事项在操作之前要关闭写保护。为了配合器件时序，用延时来降低单片机的速度。读出来的数据是码，需要转换成进制。读取字节之前，要讲设置为输入口，读取完后，再改压而变化时间常数称为比例系数称为积分系数称为微分系数。和是控制器输出和周大约使浮子上下移动每旋转周被分成步，因此每步相当于。伺服电机以的步幅放下测量钢丝，测量浮子不断地跟踪液位下降的同时，计数器记录了伺服电机的转动步数，并自动地计算出测量浮子的位移量，即液位的变化量。当液面上升时，这个过程相反。涡轮流量计涡轮流量计是种精密流量测量仪表，与相应的流量积算仪表配套可用于测量液体的流量和总量。液体涡轮流量计广泛用于石油化工冶金科研等领域的计量控制系统。配备有卫生接头的液体涡轮流量计可以应用于制药行业。涡轮变送器的工作原理当流体沿着管道的轴线方向流动，并冲击涡轮叶片时，便有与流量流速和流体密度乘积成比例的力作用在叶片上，推动涡轮旋转。在涡轮旋转的同时，叶片周期性地切割电磁铁产生的磁力线，改变线圈的磁通量。根据电磁感应原理，在线圈内将感应出脉动的电势信号，此脉动信号的频率与被测流体的流量成正比。涡轮变送器输出的脉冲信号，经前置放大器放大，再经整形电路整形成为有规则的具有定幅值的矩形电脉冲信号，再经过频率电流转换电路，将频率信号变为相应的电流信号再转换能瞬时流量值，总量由转换及积算电路得到，最后将信号输出至控制系统。本章小结本章主要介绍监控系统的硬件设计，详细的介绍了工控机无线设备远程以及传感器的选型。同时，对工作原理和各传感器的原理也都做了详细的介绍。广东石油化工学院本科毕业设计海上石油平台远程监控系统的设计第五章控制算法设计与研究本系统涉及到液位温度控制，而这些系统往往都是非线性大滞后的复杂控制系统，很难建立准确的数学模型。为此，本文选择了模糊自适应控制算法，与传统控制方法相比，模糊自适应控制具有不建立数学模型，响应快超调小，较好的动态响应品质和鲁棒性较好的特点。本文将模糊算法应用于，通过中用梯形图及语言编程，实现对温度液位的控制。控制策略研究石油处理中的温度液位的控制是个典型的大时滞非线性复杂控制问题，精确数学模型很难建立，以往在该领域比较成熟的控制算法是算法，但由于过程控制系统执行机构的复杂性，变量间的关联性和非线性等原因，找到组适合整个系统大范围控制的合适的参数相当困难，这对要求控制范围宽响应速度快且连续可调系统就显得力不从心了。模糊控制的特点是不需要考虑控制对象的数学模型和复杂情况，而仅依据由操作人员经验所制订的控制规则就可构成。凡是可用手动方式控制的系统，般都可通过模糊控制方法设计出由计算机执行的模糊控制器。模糊控制所依据的控制规律不是精确定量的。其模糊关系的运算法则各模糊集的隶属度函数，以及从输出量模糊集到实际的控制量的转换方法等，都带有相当大的任意性。模糊控制的突出特点在于控制系统的设计不要求知道被控对象的精确数学模型，只需用电容传感器电容膜盒作为压力敏感元件，如图所示。第四章监控系统硬件设计图电容室上图中，和是高低容室压力。侧固定极板和敏感膜片之间的电容，侧固定极板和敏感膜片之间的电容，和固。再由电子线路测量出极板之间的电容变化，并产生的信号