在水位控制中，擴散硅壓力變送器可以將水位信號轉化為壓力信號，實現參數的間接測量。而組態監控技術為實施數據采集、過程監控、生產控制提供了基礎平臺，可以和檢測部件、控制部件構成復雜的應用系統，在節能、提高計量精度、改善產品質量、完成部門間精確傳遞生產信息等方面發揮核心作用，有利于企業消除信息孤島、降低運作成本、提高生產效率。

 

1、擴散硅壓力變送器的技術特點和工作原理

       擴散硅壓力變送器由擴散硅壓力芯片和信號處理電路組成，經過精密的補償技術、信號處理技術，具有測量范圍寬、測量精度高的特點，可以長期在線檢測壓力信號。擴散硅壓力變送器采用24V直流電源，當外加壓力時，將引起壓力芯片的輸出電壓發生變化，再經過信號處理電路將其放大，并轉換為與輸入壓力成線性對應關系的標準4-20mA直流信號輸出，可直接與二次儀表以及計算機控制系統連接，實現生產過程的自動檢測和控制，可廣泛應用于各種工業領域中壓力的檢測。正常情況下，擴散硅壓力變送器測量的是壓力信號，根據壓力參數與水位參數之間的關系P=pgh.

       式中：P—容器中液體的靜壓力；p—容器中液體的密度，常數；g —重力加速度，常數；h —容器中液體的水位。

  由上式可知，容器中液體的水位參數和壓力參數之間存在著線性關系。因此可以將擴散硅壓力變送器直接安裝在水罐底部，根據測量的壓力信號即可得到水位信號，從而將水位測量轉換為壓力測量，實現了信號的間接測量。測量所得的水位模擬信號經壓力變送器轉換成4-2OmA直流信號后，再經250歐姆電阻轉換成直流1-5V標準信號，分別送顯示儀表和計算機。

 

2、水位控制系統介紹

       利用擴散硅壓力變送器作為水位檢測部件組成的水位控制系統被控對象由上、下兩個儲液罐組成，水位測量由安裝在罐底的兩個GYG型擴散硅壓力變送器來完成，水位調節通過對水泵、調節閥、出水閥的通斷控制來實現。其控制要求為:將水罐1水位日1控制在1-8m，水罐2水位日:控制在1-5m。其控制策略如下:

       a.水罐1水位日,H1》8 m，關閉水泵。

       b.水罐1水位日H1《lm，打開水泵。

       c.水罐2水位日H2》5 m,關閉調節閥。

       d.水罐2水位日H2《 m，打開調節閥。

       e.水罐2水位H2《1 m，關閉出水閥，否則打開出水閥。

2.1 硬件部分

       水位控制系統，是利用安裝在罐底的兩個GYG型擴散硅壓力變送器對兩個水罐的水位進行實時檢測，然后將被測的1-5V標準信號經A/D轉換后輸入計算機，根據采集到的信號情況，計算機將控制信號經D/A轉換后輸出給執行機構，對水泵、調節閥、出水閥進行上述的控制，從而形成計算機控制的閉環控制方案。