[實用新型]基于云模型的水箱液位控制系統

有效

• 申請號: 201420232851.4
• 申請日: 2014-05-07
• 公開（公告）號: CN203866903U
• 公開（公告）日: 2014-10-08
• 發明（設計）人: 李眾;李軍
• 申請（專利權）人: 常州信息職業技術學院
• 主分類號: E03B11/16
• 分類號: E03B11/16
• 代理公司: 常州市維益專利事務所 32211
• 代理人: 何學成

技術領域

本實用新型涉及一種水箱液位控制系統，特別的指出一種基于云模型的水箱液位控制系統。

背景技術

在工業生產以及人們生活中等諸多領域經常涉及到液位的控制問題，例如居民生活用水的供應、金屬冶煉、溶液過濾、化工生產等多種行業的生產加工過程，經常需要使用蓄水池。通常蓄水池的液位需要固定在某一高度，因為液位過低可能會滿足不了生產生活的需求，液位過高則會造成資源的浪費。這些不同背景的工業現場都可以簡化為某種水箱的液位控制問題。

云模型是李德毅院士在概率論和模糊數學理論兩者交互的基礎之上，通過特定的結構算法所形成的定性概念與其定量表示之間的轉換模型。目前，云模型的研究大多停留在理論階段。將云模型與實際的工業現場結合是云模型研究的熱點之一。鑒于此，本實用新型將云模型控制器運用在水箱液位控制中。工業控制現場的數學模型往往很難建立精確的數學模型，而云模型又具有不依賴精確的數學模型的特點，本實用新型就是將云模型控制器運用在水箱的液位控制系統中。

實用新型內容

本實用新型的目的是提供基于云模型的水箱液位控制系統，解決了在沒有精確的數學模型控制下，水箱液位難以準確調控的問題，對工業生產中的水箱液位控制具有一定的實用性。

實現本實用新型目的的技術方案如下：

基于云模型的水箱液位控制系統，包括水箱和云模型控制系統，所述的水箱外表面設有液位刻度標示，其特征在于，水箱內部設有防波板，所述的防波板與水箱下表面垂直，水箱下表面設有出水管，出水管上方設有手動閘板，還包括水箱底部設有引壓空，所述的引壓空內連接壓力變送器；

所述的云模型控制系統包括液位讀取模塊和水泵控制模塊；

所述的云模型的規則推理的規則庫為：

IfA＝A_K,ThenB＝B_K,K＝1～L

其中，A作為云模型規則推理的前件云，規則B作為規則推理的后件云，還包括與輸入模塊和輸出模塊，所述的輸入模塊的輸入端與壓力變送器的輸出端連接，輸出端與液位讀取模塊輸入端連接，所述的輸出模塊的輸入端與液位讀取模塊的輸出端連接，輸出端分別連接了水泵和變頻器的輸入端，變頻器的輸出端連接水泵。

進一步的，所述的水泵采用S18WG-18微型增壓水泵，輸入功率為260W，額定電壓220V，額定電流1.2A，額定頻率50Hz，額定轉速2800r/min，所述的變頻器采用三菱的FS520S變頻器，其額定電流為4～20ma，額定頻率為0～50Hz。

進一步的，所述的壓力變送器采用福光百特的FB0803CE2R型壓力變送器，供電電壓為直流24V，最大工作壓力為225kPa,量程為0～150kPa，輸出電流為4～20mA。

采用上述結構后，本實用新型提出的基于云模型的水箱液位控制系統，所述的壓力變送器測試水箱內的水壓，將水壓值對應為液位值，所述的云模型控制系統將液位值作為云模型的輸入的條件云，在云模型控制系統的規則推理下，所述的云模型控制系統將輸出作為變頻器的頻率指標，該頻率指標將控制變頻器對水泵的開啟大小或者閘板的開啟大小，在沒有精確數學模型的情況下，做到了對水箱液位的調整控制。

附圖說明

圖1所示是本實用新型的控制模塊化結構框圖。

圖2所示是本實用新型的水箱結構圖。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施方式對本實用新型作進一步詳細的說明。

基于云模型的水箱液位控制系統，包括水箱1和云模型控制系統，所述的水箱1外表面設有液位刻度標示2，其特征在于，水箱內部設有防波板3，所述的防波板3與水箱1下表面垂直，水箱1下表面設有出水管4，出水管4上方設有手動閘板5，還包括水箱1底部設有引壓空6，所述的引壓空6內連接壓力變送器7；

所述的云模型控制系統包括液位讀取模塊和水泵控制模塊；

所述的云模型的規則推理的規則庫為：

IfA＝A_K,ThenB＝B_K,K＝1～L

其中，A作為云模型規則推理的前件云，規則B作為規則推理的后件云；

還包括與輸入模塊和輸出模塊，所述的輸入模塊的輸入端與壓力變送器的輸出端連接，輸出端與液位讀取模塊輸入端連接，所述的輸出模塊的輸入端與液位讀取模塊的輸出端連接，輸出端分別連接了水泵控制模塊和變頻器的輸入端，變頻器的輸出端連接水泵。