介紹了用擴(kuò)散硅壓力變送器測量水位信號(hào)的原理和方法控技術(shù)，組成了實(shí)用的水位控制系統(tǒng)。

　　在水位控制中，擴(kuò)散硅壓力變送器可以將水位信號(hào)轉(zhuǎn)化為壓力信號(hào)，實(shí)現(xiàn)參數(shù)的間接測量。而組態(tài)監(jiān)控技術(shù)為實(shí)施數(shù)據(jù)采集、過程監(jiān)控、生產(chǎn)控制提供了基礎(chǔ)平臺(tái)，可以和檢測部件、控制部件構(gòu)成復(fù)雜的應(yīng)用系統(tǒng)，在節(jié)能、提高計(jì)量精度、改善產(chǎn)品質(zhì)量、完成部門間精確傳遞生產(chǎn)信息等方面發(fā)揮核心作用，有利于企業(yè)消除信息孤島、降低運(yùn)作成本、提高生產(chǎn)效率。

　　1擴(kuò)散硅壓力變送器的技術(shù)特點(diǎn)和工作原理擴(kuò)散硅壓力變送器由擴(kuò)散硅壓力芯片和信號(hào)處理電路組成，經(jīng)過精密的補(bǔ)償技術(shù)、信號(hào)處理技術(shù)，具有測量范圍寬、測量精度高的特點(diǎn)，可以長期在線檢測壓力信號(hào)。擴(kuò)散硅壓力變送器采用24V直流電源，當(dāng)外加壓力時(shí)，將引起壓力芯片的輸出電壓發(fā)生變化，再經(jīng)過信號(hào)處理電路將其放大，并轉(zhuǎn)換為與輸入壓力成線性對(duì)應(yīng)關(guān)系的標(biāo)準(zhǔn)4+20mA直流信號(hào)輸出，可直接與二次儀表以及計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)連接，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程的自動(dòng)檢測和控制，可廣泛應(yīng)用于各種工業(yè)領(lǐng)域中壓力的檢測。正常情況下，擴(kuò)散硅壓力變送器測量的是壓力信號(hào)，根據(jù)壓力參數(shù)與水位參數(shù)之間的關(guān)系：P=pgh.數(shù)；g由上式可知，容器中液體的水位參數(shù)和壓力參數(shù)之間存在著線性關(guān)系。因此可以將擴(kuò)散硅壓力變送器直接安裝在水罐底部，根據(jù)測量的壓力信號(hào)即可得到水位信號(hào)，從而將水位測量轉(zhuǎn)換為壓力測量，實(shí)現(xiàn)了信號(hào)的間接測量。測量所得的水位模擬信號(hào)經(jīng)壓力變送器轉(zhuǎn)換成4+20mA直流信號(hào)后，再經(jīng)250"電阻轉(zhuǎn)換成直流1+5V標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)，分別送顯示儀表和計(jì)算機(jī)。

　　2水位控制系統(tǒng)介紹利用擴(kuò)散硅壓力變送器作為水位檢測部件組成的水位控制系統(tǒng)被控對(duì)象由上、下兩個(gè)儲(chǔ)液罐組成，水位測量由安裝在罐底的兩個(gè)CYG型擴(kuò)散硅壓力變送器來完成，水位調(diào)節(jié)通過對(duì)水泵、調(diào)節(jié)閥、出水閥的通斷控制來實(shí)現(xiàn)。其控制要求為：將水罐1水位H控制在1+8m，水罐2水位H2控制在1+5m.其控制策略如下：要并且利用擴(kuò)散硅壓力變送器作為水位檢測部件，結(jié)合組態(tài)監(jiān)水罐2水位H2"1m，關(guān)閉出水閥，否則打開出水閥。

　　2.1硬件部分水位控制系統(tǒng)，是利用安裝在罐底的兩個(gè)2YG型擴(kuò)散硅壓力變送器對(duì)兩個(gè)水罐的水位進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測，然后將被測的1+5V標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換后輸入計(jì)算機(jī)，根據(jù)采集到的信號(hào)情況，計(jì)算機(jī)將控制信號(hào)經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換后輸出給執(zhí)行機(jī)構(gòu)，對(duì)水泵、調(diào)節(jié)閥、出水閥進(jìn)行上述的控制，從而形成計(jì)算機(jī)控制的閉環(huán)控制方案。其系統(tǒng)組成如所示。

　　系統(tǒng)框圖中，由于本系統(tǒng)有兩路模擬量輸入（AI），三路開關(guān)量輸出（D），因此1/接口設(shè)備選用研祥PCL-818L多功能板卡，該卡有16路模擬量輸入，輸入模擬電壓范圍-10++10V，1路模擬量輸出（比較大*10V），16路數(shù)字量輸入（DI）和16數(shù)字量輸出（D），TTL/DTL電平兼容。為了便于對(duì)象與PCL-818L多功能板卡之間接線，同時(shí)選用相應(yīng)的接線端子板，=通道選用16路繼電器輸出端子板P2LD-785，該端子板輸出觸點(diǎn)負(fù)載為DC：3V/1A，AC：12V/.5A，完全滿足水泵和電磁閥的需要。AI通道選用PCLD-880端子板。

　　PCL-818L多功能板卡可以插入計(jì)算機(jī)機(jī)箱內(nèi)任何一個(gè)空余的ISA擴(kuò)展槽上。端子板可以安裝在機(jī)箱外適當(dāng)處。P2L-818L多功能板卡與AI端子板PCLD-880之間通過37芯D型插頭連接，與D輸出端子板PCLD-785之間用20芯扁平電纜連接，對(duì)象與接線端子板間用導(dǎo)線連接。其I/O分配方式如表1所示。

　　系統(tǒng)中的計(jì)算機(jī)選用工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，通過相連的打印機(jī)，（下轉(zhuǎn)第29頁）水箱水泵及電磁閥計(jì)算機(jī)力變送器任何一個(gè)PC/104總線插槽中并用固定螺絲壓緊，其信號(hào)電纜從CN5直接接入。此外因?yàn)樵撓到y(tǒng)安裝在油船上，屬于惡劣環(huán)境下的工作條件，對(duì)硬件的要求比較高，該數(shù)據(jù)采集卡相比其它同類產(chǎn)品的比較大的優(yōu)點(diǎn)是它可以正常工作時(shí)對(duì)使用環(huán)境的要求不高，它在工作溫度：-40*C~85*C相對(duì)濕度：5%~95%存貯溫度：-40*C~120*C的環(huán)境下能夠正常工作。此外它的外型尺寸9mmx96mm，體積超小，便于安裝在嵌入式的系統(tǒng)之中。

　　3船舶排油監(jiān)控系統(tǒng)上層軟件的實(shí)現(xiàn)及其與數(shù)據(jù)庫的連接應(yīng)用VB作為開發(fā)工具解決系統(tǒng)操作界面實(shí)現(xiàn)問題。因?yàn)楸鞠到y(tǒng)結(jié)構(gòu)相對(duì)簡單，且對(duì)數(shù)據(jù)庫的要求不高，故在本系統(tǒng)中選用Access數(shù)據(jù)庫作為后臺(tái)數(shù)據(jù)庫，并用DA技術(shù)連接，雖然不是近年來流行的數(shù)據(jù)庫技術(shù)，但是對(duì)于這樣的一個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)庫方面的操作和存儲(chǔ)已經(jīng)是綽綽有余了。本文的排油監(jiān)控系統(tǒng)軟件系統(tǒng)的工作流程圖如所示。

　　4系統(tǒng)的特點(diǎn)與傳統(tǒng)監(jiān)控方法相比，基于工控機(jī)的排油監(jiān)控系統(tǒng)具有很多優(yōu)點(diǎn)，例如在一些工作環(huán)境比較惡劣的地方，這種監(jiān)控方式變得更加方便、安全；對(duì)儀表的監(jiān)控更加容易，如果儀表出現(xiàn)故障則很容易發(fā)現(xiàn)；節(jié)省了人力物力；由于該系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性比較好，監(jiān)測員只需要坐在服務(wù)器旁監(jiān)視儀表的數(shù)據(jù)、狀態(tài)并進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)置，提高了工作效率。本文研制的排油污水監(jiān)控系統(tǒng)已安裝在由浙江大學(xué)電氣工程學(xué)院為嘉興科訊電子公司開發(fā)研制的一條船上。經(jīng)過一段時(shí)間的使用，本監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行情況良好，性能完全達(dá)到設(shè)計(jì)要求。但是本系統(tǒng)也存在一些缺點(diǎn)，因?yàn)椴捎孟到y(tǒng)軟件工作流程圖單機(jī)系統(tǒng)，工控機(jī)的負(fù)擔(dān)較大，而且一旦損壞，整個(gè)系統(tǒng)將會(huì)失靈，故本系統(tǒng)沒有上位機(jī)-工控機(jī)的兩層模式的系統(tǒng)的可靠性高，但是本系統(tǒng)依然是一個(gè)廉價(jià)且有效的方案。