دانلود فایل پاورپوینت سیستم کنترل دیجیتال سطح مایع

بخشی از پاورپوینت

--- پاورپوینت شامل تصاویر میباشد ----

اسلاید 1 :

سیستم کنترل دیجیتال سطح مایع

یک سیستم کنترل سطح مایع رایج

در این سیستم، هدف کنترل نرخ مایع پمپ شونده به تانک جهت قرارگیری سطح مایع در نقطه مطلوب می باشد

اسلاید 2 :

شماتیک سیستم

• این سیستم از بخشهای زیر تشکیل شده است:
• مخزن آب
• پمپ آب
• حسگر سطح مایع
• میکرو کنترلر
• مبدل D/A
• تقویت کننده

اسلاید 3 :

• مخزن آب: سطح مایع داخل این مخزن کنترل می شود. آب از بالای مخزن داخل آن پمپ شده و یک حسگر سطح، ارتفاع مایع را داخل آن اندازه گیری می کند. میکرو کنترلر پمپ را بگونه ای کنترل می کند که مایع در سطح مورد نیاز باشد. مخزن مورد استفاده یک مخزن پلاستیکی با ابعاد 12cm*10cm*10cm می باشد
• پمپ آب: پمپ مورد استفاده یک پمپ 12 ولتی بوده که در زمان کار در حداکثر ولتاژ خود 3 آمپر جریان می کشد.

اسلاید 4 :

• حسگر سطح: حسگر سطح یک پتانسیومتر دوار بوده که شامل یک بازوی شناور متصل به بازوی لغزان پتانسیومتر دوار می باشد. سطح بازوی شناور و در نتیجه مقاومت با سطح مایع داخل مخزن تغییر می کند. یک ولتاژ به دو سر پتانسیومتر اعمال شده و تغییر این ولتاژ در دو سوی بازوی پتانسیومتر اندازه گیری می گردد. این مقاومت از 430 اهم در زمانیکه بازوی شناور در انتهای مخزن (مخزن خالی) بوده تا 40 اهم در زمانیکه بازو در بالای مخزن است، تغییر می کند.

اسلاید 5 :

• میکروکنترلر: از نوع PIC167877 بوده که در این پروژه بعنوان یک کنترل کننده دیجیتال مورد استفاده قرار می گیرد. این میکرو شامل یک مبدل آنالوگ به دیجیتال 10 بیتی و 8 کاناله می باشد.
• مبدل دیجیتال به آنالوگ: در این پروژه از مبدل AD7302 که 8 بیتی است استفاده می شود.
• تقویت کننده توان: توان خروجی یک مبدل دیجیتال به آنالوگ به حدود چند صد میلی وات محدود بوده که برای راه اندازی پمپ کافی نیست. برای این منظور از یک مبدل توان از نوع LM675 استفاده شده که توان خروجی مبدل دیجیتال به آنالوگ را افزوده که قادر به راه اندازی پمپ می باشد. این تقویت کننده تا حدود 30 وات توان قادر به تولید می باشد

اسلاید 6 :

• این سیستم در حالت کلی یک سیستم مرتبه اول بوده که نحوه مدلسازی آن مطابق ذیل می باشد:

  نرخ فلوی ورودی به مخزن

  نرخ ذخیره آب داخل مخزن

  نرخ خروج آب مخزن

  ارتفاع آب داخل مخزن

  سطح مقطع مخزن

اسلاید 7 :

• نرخ خروجی آب از مخزن بصورت زیر بدست آورده می شود:

  ارتفاع آب داخل مخزن

  مقطع  خروجی مخزن

  ضریب تخلیه خروجی مخزن

  ثابت گرانش

  جایگذاری در معادله قبل

اسلاید 8 :

• رابطه فوق یک رابطه غیرخطی بین نرخ فلو و ارتفاع آب داخل مخزن می باشد که می توان آن را خطی کرد
• وقتی که نرخ ورودی مقدار ثابت Qin=Q0 باشد، نرخ خروجی نیز در نهایت دارای مقدار Qout=Q0 می گردد و ارتفاع مایع نیز به مقدار ثابت h0 رسیده که دارای ارتباط زیر با یکدیگر می باشند
• حال اگر یک انحراف کوچک در فلوی ورودی حول مقدار ماندگار بصورت زیر در نظر گرفته شود:
• تغییر ارتفاع حاصل شده که دارای ارتباط زیر با هم می باشند:

اسلاید 9 :

مدل سیستم

• با خطی سازی معادله فوق می توان به معادله زیر دست یافت:

اسلاید 10 :

• پمپ، حسگر سطح و تقویت کننده توان نیز بهره های تناسبی ساده که فاقد دینامیک می باشند، روابط ورودی و خروجی این واحدها بصورت زیر می باشند:
• پمپ:

  ولتاژ اعمالی به پمپ

  • حسگر سطح:
  • تقویت کننده توان:

    ولتاژ ورودی تقویت کننده توان