المجلة الدولية للعلوم والتقنية

International Science and Technology Journal

ISSN: 2519-9854 (Online)

ISSN: 2519-9846 (Print)

DOI: www.doi.org/10.62341/ISTJ

مجلة علمية محكّمة تهتم بنشر البحوث والدراسات في مجال العلوم التطبيقية، تصدر دورياً تحت إشراف نخبة من الأساتذة

Modeling and Design of Liquid Level Control System

الملخص
يستخدم نظام الخزان الأحادي على نطاق واسع في التطبيقات الصناعية خاصة في الصناعات الغذائية، حيث يعد التحكم في مستوى السائل بهذا الخزان من أكبر المشاكل من الناحية العملية. يؤثر التحكم الدقيق فى مستوى السائل على جودة المنتجات وكفاءتها، فضلاً عن تأثيره على عملية الإنتاج وسلامتها. يقترح هذا العمل متحكم رقمي للحفاظ على مستوى السائل المطلوب فى الخزان وتنظيمه. تناولت الدراسة بناء نموذج رياضي لنظام خزان أحادي حقيقي، وتوضيح خطوات تصميم المتحكم والتحقق منها باستخدام برامج المحاكاة ماتلاب والتجارب العملية. بناءً على أداء النظام من حيث ارتفاع مستوى السائل المطلوب، زمن الصعود، زمن الوصول للحالة المستقرة، وخطأ الحالة المستقرة. أظهرت النتائج أن الطريقة المقترحة لتصميم المتحكم الرقمي توفر تحكمًا بسيطًا وفعالًا لمستوى سائل الخزان. هذه التقنية يمكن تضمينها بسهولة لتصميم المتحكمات في أنظمة الخزانات العملية. الكلمات المفتاحية: نظام خزان، تحكم رقمي، متحكم تناسبي
Abstract
The industrial applications of a single tank system are widely used especially in the food process industries. A control of liquid level in a tank is a problem in the process technologies. The accurate control of liquid level effects on the product quality and efficiency, as well as its effect on the safety of the production process. This work proposes the digital controller to maintain and regulate a desired liquid level in the tank. A mathematical model of the single tank system was built in the MATLAB Simulink. The control design method is demonstrated and verified in simulation and experimental environments. Based on the performance of the system in terms of desired liquid level, rise time, settling time and steady state error, the results show that the proposed method of the digital control design gives simple and effective controller for liquid level system. This technique can be easily embedded in the real tank system. Keywords: Tank system, Digital control, and P-controller