智能化液位测量仪(课设)

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1、《过程控制系统》课程设计设计题目：智能化液位测量仪设计学生:专业:班级学号:指导教师:设计时间:1前言计算机测控系统，特别是基于现场总线的多传感器计算机测控系统可极大地提高测控系统的口动化水平和智能水平，降低系统造价，它要求其信息采集装置是数字化、智能化的，具有高性能、低成本和较强的信息处理能力。智能传感器系统就是为了适应这类系统的发展而提出和发展起来的一个新的研究方向。随着测控系统向基于现场总线的多传感器计算机测控系统发展，现有的传统位移传感器已无法满足要求，而集信息采集、信息预处理利数字通信功能

2、于一身，能自主管理，具有智能化特性的智能位移传感器系统成为生产实践发展的迫切需求。然而，由于智能传感器系统的研究起步较晩，其理论和实践远未成熟，离实际应用需求差距很大，尤其是高性能、小体积、低成本智能传感器系统更是有待丁•进一步开发。因此，研究开发高性能的智能液位传感器对于促进信息技术及自动化技术的发展、提高设备的性能及口动化水平具有不可低估的意义。2.设计任务书2.1设计题目智能化液位测量仪2.2设计目的1•通过此次设计，使同学们掌握查找资料，收集信息的能力，为以后的毕业设计及工作做准备。2.通过

3、设计液位测量仪，使同学们对PLC,传感器，工程控制等有关专业知识有更深的理解和掌握。2.3设计任务1•液位传感器采用BT800（不限）；2•写出液位测量过程，画出液位测量组成；3.系统硕件电路设计，硕件控制采用西门子300PLC（不限型号）；4.编制液位测量程序；5•绘制设计流程图；6.写出总结，以及改进方法。3传感器及PLC的介绍3.1模拟传感器与智能数字传感器智能传感器一词已经出现了十几年。目前对其中“智能”的确切定义仍在讨论之中。以往人们主要强调在工艺上将传感器与微处理器两者紧密结合，认为“传

4、感器的敏感元件及其信号调理屯路与微处理器集成在一块芯片上就是智能传感器”。然而，这样的提法没有突出智能传感器系统的主要特点，单纯强调芯片集成化的现实意义不大，而且也不经济。智能传感器系统的主要特点是把计算机技术和现代通讯技术融入传感器系统中，其目的是为了适应计算机测控系统的发展满足系统对传感器提出的更高要求，因此认为智能传感器是指传感器与微处理器赋予智能的结合，兼有信息检测、信息处理及通讯功能的传感器系统。在结构上，智能传感器系统将传感器、信号调理电路、微控制器及数字信号接口组合为一整体，其框图如图

5、1所示。图中的传感元件将被测非电量转换为电信号，信号调理电路对传感器输出的电信号进行调理并转换为数字信号后送入微控制器，由微控制器处理后的测量结果经数字信号接口输出。在智能传感器系统中不仅有便件作为实现测量的基础，更有强大的软件支持来保证测量结果的正确性和高精度，以数字信号形式作为输出易于和计算机测控系统接口，并具有很好的传输特性和很强的抗干扰能力。图1智能传感器系统框图智能传感器与传统传感器相比，具有如下特点：（1）精度高智能传感器可以用多个功能来保证它的高精度，如：通过口动校零调整零点;自动进行

6、整体系统的非线性等系统误差的校正；通过对采集数据进行滤波以消除随机谋差的影响。（2）高可靠性与高稳定性智能传感器能自动补偿因工作条件与环境参数发生变化后引起系统特性的漂移，如：对温度变化而产生的零点和灵敏度的漂移进行补偿；能自动改换量程;能进行系统的自我检验。(3)高信噪比与高的分辨率智能传感器具有数据存储、记忆与信息处理功能，通过数字滤波去除输入数据中的噪声；通过数据融合技术消除多参数状态下复合灵敏度的影响，从而保证对特定参数测量的分辨能力。(4)强的自适应性智能传感器具有判断、分析与处理功能，它

7、使系统工作在最优化低功耗状态和优化传送速率。(5)设计制造容易，使用维修简单由于智能型传感器的人部分功能都是通过软件程序来实现的，而它的硬件电路相对来讲是比较简单，制造容易。同样若智能型传感器出现故障，除它本身具有口寻故障，发出警报功能外，对它进行维修主要是优化软件程序。(6)集屮控制由于智能型传感器采用微处理器进行整个系统的控制，所以这种方式是非常集中的，因为微处理器具有强大的数据处理能力和控制能力，通过它的软件程序来使微处理器充分利用。这样可以使智能型传感器系统多种功能协调起作用，从而保证了它的

8、优点充分发挥。(7)灵活性强以软件为主体的智能型传感器不仅在使用方便、功能多样化等方面呈现很人的灵活性，而且在智能型传感器的性能方面，由于其控制软件或运算软件易于修改，也是易于改变的。(8)高的性能价格比智能型传感器所具有的上述多种功能，并不是像传统传感器技术追求传感器本身的完善，对传感器的齐个环境进行精心设计与调试进行“手工艺品”式的精雕细琢来获得，而是通过与微处理器或计算机相结合采用廉价的集成电路工艺和芯片以及强人的软件来实现的。出此可见智能化设计是传感器传统设计