过控实验指导书最新本科
过控实验指导
过控实验指导本章开始进⾏控制系统设计。
主要是单回路PID设计，其中PID参数的调整是⼀个⾮常⿇烦的⼯作，同学们需要不断总结经验。
实验1 单闭环流量控制实验⼀、实验⽬的1、掌握单回路控制的特点2、了解PI控制特点，以及对控制效果的评价。
3、掌握通过调节阀控制流量的原理和操作。
⼆、实验设备A3000现场系统，任何⼀个控制系统。
三、实验原理与介绍1、单回路控制逻辑调节阀流量控制实验逻辑关系如图5-1所⽰。
FIC指⽤于流量的调节器，这个调节器可能是智能仪表，也可以是计算机上的PID调节器，也可以是PLC中的PID调节器。
类似的TIC就是⽤于温度控制的调节器。
图5-1 流量计流量定值控制实验该控制逻辑是⼀个经典的单回路流量控制系统。
单回路调节系统⼀般指在⼀个调节对象上⽤⼀个调节器来保持⼀个参数的恒定，⽽调节器只接受⼀个测量信号，其输出也只控制⼀个执⾏机构。
本系统所要保持的恒定参数是管道流量，即控制的任务是控制流量等于给定值所要求的⼤⼩。
根据控制框图，这是⼀个闭环反馈型单回路流量控制，采⽤PID控制。
当调节⽅案确定之后，接下来就是整定调节器的参数，⼀个单回路系统设计安装就绪之后，控制质量的好坏与控制器参数选择有着很⼤的关系。
合适的控制参数，可以带来满意的控制效果。
反之，控制器参数选择得不合适，则会使控制质量变坏，达不到预期效果。
因此，当⼀个单回路系统组成好以后，如何整定好控制器参数是⼀个很重要的实际问题。
⼀个控制系统设计好以后，系统的投运和参数整定是⼗分重要的⼯作。
⼀般⾔之，⽤⽐例(P)调节器的系统是⼀个有差系统，⽐例度δ的⼤⼩不仅会影响到余差的⼤⼩，⽽且也与系统的动态性能密切相关。
⽐例积分(PI)调节器，由于积分的作⽤，不仅能实现系统⽆余差，⽽且只要参数δ，Ti调节合理，也能使系统具有良好的动态性能。
⽐例积分微分(PID)调节器是在PI调节器的基础上再引⼊微分D的作⽤，从⽽使系统既⽆余差存在，⼜能改善系统的动态性能(快速性、稳定性等)。
过程控制系统及装置实验指导书(简写本)^
过程控制系统及装置实验指导书刘解生重庆科技学院电子信息学院实验1离心泵、液位控制操作实习一、实验设备及实验目的1、实验设备：PC计算机、化工过程操作实习软件2、熟悉过程操作实习仿真软件的使用。
3、了解离心泵、液位的工艺流程。
4、掌握实际离心泵、液位过程控制的操作方法。
二、工艺说明1．工作原理离心泵一般由电动机带动。
启动前须在离心泵的壳体内充满被输送的液体。
当电机通过联轴结带动叶轮高速旋转时，液体受到叶片的推力同时旋转，由于离心力的作用，液体从叶轮中心被甩向叶轮外沿，以高速流入泵壳，当液体到达蜗形通道后，由于截面积逐渐扩大，大部分动能变成静压能，于是液体以较高的压力送至所需的地方。
当叶轮中心的流体被甩出后，泵壳吸入口形成了一定的真空，在压差的作用下，液体经吸入管吸入泵壳内，填补了被排出液体的位置。
2．“气缚”现象离心泵若在启动前未充满液体，则离心泵壳内极易存在空气，由于空气密度很小，所产生的离心力就很小。
此时在吸入口处形成的真空不足以将液体吸入离心泵内，因而不能输送液体，这种现象为“气缚”。
所以离心泵在开动前必须首先将被输送的液体充满泵体，并进行高点排气。
3．“汽蚀”现象通常，离心泵叶轮入口处是压力最低的部位，如果这个部位液体的压力等于或低于在该温度下液体的饱和蒸汽压力，就会有蒸汽及溶解在液体中的气体从液体中大量逸出，形成许多蒸汽和气体混合物的汽泡。
这些小汽泡随着液体流入高压区后，汽泡破裂重新凝结。
在凝结过程中，质点加速运动相互撞击，产生很高的局部压力。
在压力很大、频率很高的连续打击下，离心泵体金属表面逐渐因疲劳而损坏，寿命大为缩短。
离心泵的安装位置不当、流量调节不当或入口管路阻力太大时都会造成“汽蚀”。
4．离心泵的特性曲线离心泵的流量（F）、扬程（H）、功率（N）和效率（η）是其重要的性能参数。
这些性能参数之间存在一定的关系，可以通过实验测定。
通过实验测定所绘制的曲线，称为离心泵的特性曲线。
常用的离心泵特性曲线有如下三种。
过程控制系统实验指导书以及实验报告格式要求
《过程控制技术与系统》实验指导书过程控制系统组编华北电力大学前言1．实验总体目标通过实验，巩固掌握课程的讲授内容，使学生对过程控制系统的基本理论及分析方法有一个感性认识和更好地理解，使学生在分析问题与解决问题的能力及实践技能方面有所提高。
2．适用专业自动化、测控、集控专业本科生3．所修课程过程控制技术与系统或热工控制系统4．实验课时分配⒌PCS-B过程控制系统⒍实验总体要求1、掌握对象动态特性测量方法；2、掌握单回路控制系统原理和参数整定方法；3、掌握串级控制系统原理和参数整定方法。
⒎本实验的重点、难点及教学方法建议实验通过对控制系统的基本理论和方法有一个感性认识和更好地理解。
实验的重点及难点是：对象动态特性测量基本方法；单回路控制系统投运和参数整定方法；串级控制系统投运和参数整定方法。
目录实验一上水箱动态特性测试实验 (3)实验二上水箱液位控制系统实验 (6)实验三上下水箱液位串级控制系统实验 (11)附录一硬件介绍 (16)附录二软件使用说明 (34)附件三实验报告格式要求 (40)实验一上水箱动态特性测试实验一、实验目的1、被控对象动态特性测试；2、学习和了解DCS系统的原理及它在过程控制中的应用。
二、实验类型综合型三、实验装置1、DCS过程控制实验装置（其中使用：电动调节阀、上水箱及液位变送器、储水箱、增压泵等），液位变送器的量程一般在出厂前已调试好。
2、DCS控制机柜3、安装有组态及监控软件的计算机上水箱动态特性测试实验系统见图1-1图1－1 上水箱单容特性测试实验流程图四、实验步骤1、将过程控制综合实验装置的手动阀门1V1、V4打开， 1V2、1V3、1V7关闭。
2、确认实验装置和控制机柜电源正常。
3、点击主界面上方的“单容水箱特性”按钮进入单容水箱特性实验界面。
图1-2 实验系统主界面4、点击“开始实验”按钮，确认增压泵启动正常，调节阀开度为5%。
5、设置阀门开度值（点击设置按钮，在弹出的对话框中输入阀门开度，以0－100百分数表示），使上水箱水位稳定后。
过程控制装置实验指导书
过程控制装置实验指导书河北理工大学计控学院实验中心目录实验一DBW热电阻温度变送器的调校 (3)实验二调节器的认识和校验 (5)实验一DBW热电阻温度变送器的调校一、实验目的1．熟悉和掌握变送器的结构及工作原理2．学会热电阻温度变送器的零点调整量程调整精度检验方二、实验仪器及设备1 DBW—1240型热电阻温度变送器2 直流电源一台3 ZX54电阻箱一台4 电流表一块三、实验步骤及方法1 接线：+-温度变送器接线图2 零点与量程调整用直流精密电阻箱代替Rt，根据仪表测量范围调节Rt（本仪表在外壳上已表注为0—100°C范围）,调节电阻箱使其值为相应的下限热电阻值.同时调节调零电位器,使输出为4mA或1V.调节电阻箱使其为上限温度所对应的热电阻值,同时调节量程电位器,使输出为20mA或5V,反复进行多次直到“零点”和“满度”都满族要求为止.3 精度检验零点和满度调好后,调节Rt(即电阻箱),分别给出(T上-T下)的0％、25％、50％、75％、100％所对应的热电阻值再加上R t下，其输出分别为4mA、8mA 、12mA、16mA、20mA.。
否则应进行调整或检查出故障予以排除。
4 数据处理附表：铂电阻分度表，分度号：Pt100 R0=100.00Ω实验二调节器的认识和校验一、实验目的1、熟悉调节器的外型结构，掌握调节器的操作方法，从而进一步理解调节器的工作原理及整机特性。
2、熟悉调节器的功能，了解调节器各可调部件的位置及作用。
3、掌握调节器的主要技术性能的调校、测试方法。
二、实验装置（一）实验所需仪器、设备1、调节器2、电流表3、直流稳压电源4、250欧姆电阻（二）接线端子说明1 2 端1～5V电压输入端，2 3 端0.2～1V电压输入端，2 3 4端热敏电阻输入端，5 7端4～20mA电流输出端，9 10端220V电源输入端，17 18端温度变送输出端。
三、实验指导1、调节器的主要性能技术指标输入信号：1～5VDC 外给定信号：0.2～1V输出信号：4～20mADC 负载电阻：250～750Ω电源：100 ～240VAC2、实验注意事项（1）接线时注意电源的种类、极性，严防接错电源。
过程装备与控制工程专业实验指导书
1.3 实验装置
过程装备与控制工程专业基本实验综合实验台。
图 2-7 薄壁容器应力测定实验流程图
主水泵从低位水箱中将水打入实验内压容器，内压容器中的压力由 P3 进行测 量。内压容器由椭圆封头、在型封头和筒体三部分构成。实验容器的材料为 304， 容器筒体内径 Di 400 mm，筒体及封头的壁厚 4 mm。 椭圆形封头的应变片布置如图 2-8 所示， 椭圆型封头各测点距封头顶点距离如 表 2-10。锥形封头布片如图 2-9，锥形封头各测点距封头顶点距离如表 2-11。 应变片的布置方案是根据封头的应力分布特点来决定的。封头在轴对称载荷 作用下可以认为是处于二向应力状态，而且在同一平行圆上各点受力情况是一样
2.6 数据记录和整理
将爆破片的实测爆破压力 PS 值填入表 2-14，观察爆破片爆破后的形状；
2.7 实验报告要求
⑪写出实验目的、实验内容、爆破片爆破压力的实验步骤； ⑫填写实验数据； ⑬回答思考题。
表 2-13 爆破片参数表 泄放口径 设计爆破压力 设计爆破温度 爆破允差 制造范围 DN PB TB △PB %PB MPa MPa 50 mm 0.4 MPa 22℃ ± 10% 0% 允许最大爆破压力 PBmax 允许最小爆破压力 PBmin 初选爆破片类型 材 料 爆破片 夹持器 0.44 MPa 0.36 MPa LP 铝 304
图 2-21 爆破片的爆破压力测定实验流程图
爆破片如图 2-22 所示，爆破片装置由爆破片和夹持器组成如图 2-23 所示。
2.4 实验原理
当容器内压力超过爆破片的爆破压力时，爆破片破裂使压力泄放，从而达到 保护容器不会因超压而破坏。爆破片装置主要用于介质为气体或饱和蒸汽的压力容 器，出于安全方面的考虑，本实验用水作为实验介质。
过程控制实验指导书
北方民族大学Beifang Ethnic University《过程装备控制技术应用》课程实验指导书北方民族大学教务处北方民族大学《过程控制技术及应用》课程实验指导书编著姜国平、刘天霞、汤占歧校审北方民族大学教务处二〇一〇年六月前言过程装备控制技术实验室是为化工学院过程装备控制工程、化学与化学工程两个专业开设的实验课程。
该实验装置主要以MPCE—1000实验系统为主，在实验教学过程中，充分强调培养学生的工艺对象分析能力、现场动手能力、控制方案综合设计能力、系统化思维能力及最新控制技术的应用能力。
该实验室目前承担7个综合实验和一个开放实验的任务。
实验内容多样且灵活，设备、管道、工艺参数、执行机构、控制点均可自定义，结合化工仿真软件使学生了解和熟悉化工生产过程中常见参数的控制方法及控制中常用的控制器件，如各种仪表的性能、使用方法和使用场合；了解并学会工业控制中仪表、测量、执行器的成套方法，学会按照实际被控系统要求进行实际控制系统的设计和实现；培养学生观察问题，分析问题和实验数据处理的能力，提高相关学科知识的综合运用能力；使学生了解和掌握用科学实验解决工程问题的方法。
目录第一部分绪论第二部分实验任务及要求一、本课程实验的作用与任务二、本课程实验的基础知识三、本课程实验教学项目及其教学要求第三部分基本实验指导实验一流量自衡过程动态特性测试实验二流量非自衡自衡过程动态特性测试实验三液位自衡动态特性测试实验四反应温度非自衡过程实验五一阶惯性通道传递函数模型测试实验六衰减振荡法液位PID控制器参数整定实验七气体压力PID单回路控制系统的设计与整定第一部分绪论一、本课程实验的作用与任务过程装备控制技术及应用是一门专业课, 过程装备控制技术及应用实验是过程装备控制技术及应用的重要的教学内容。
过程装备控制技术及应用实验教学设备，函盖了检测技术与传感器、变送器、控制器、简单与复杂控制系统、PLC控制系统、计算机控制系统。
过程控制实验指导书
过程控制及仪表实验指导书襄樊学院实验装置的基本操作与仪表调试一、实验目的1、了解本实验装置的结构与组成。
2、掌握压力变送器的使用方法。
3、掌握实验装置的基本操作与变送器仪表的调整方法。
二、实验设备1、THKGK-1型过程控制实验装置GK-02 GK-03 GK-04 GK-072、万用表一只三、实验装置的结构框图图1-1、液位、压力、流量控制系统结构框图四、实验内容1、设备组装与检查：1）、将GK-02、GK-03、GK-04、GK-07挂箱由右至左依次挂于实验屏上。
并将挂件的三芯蓝插头插于相应的插座中。
2）、先打开空气开关再打开钥匙开关，此时停止按钮红灯亮。
3）、按下起动按钮，此时交流电压表指示为220V，所有的三芯蓝插座得电。
4）、关闭各个挂件的电源进行连线。
2、系统接线：1）、交流支路1：将GK-04 PID调节器的自动/手动切换开关拨到“手动”位置，并将其“输出”接GK-07变频器的“2”与“5”两端（注意：2正、5负），GK-07的输出“A、B、C”接到GK-01面板上三相异步电机的“U1、V1、W1”输入端；GK-07 的“SD”与“STF”短接，使电机驱动磁力泵打水（若此时电机为反转，则“SD”与“STR”短接）。
2）、交流支路2：将GK-04 PID调节器的给定“输出”端接到GK-07变频器的“2”与“5”两端（注意：2正、5负）；将GK-07变频器的输出“A、B、C”接到GK-01面板上三相异步电机的“U2、V2、W2”输入端；GK-07 的“SD”与“STR”短接，使电机正转打水（若此时电机为反转，则“SD”与“STF”短接）。
3、仪表调整：（仪表的零位与增益调节）在GK-02挂件上面有四组传感器检测信号输出：L T1、PT、L T2、FT（输出标准DC0~5V），它们旁边分别设有数字显示器，以显示相应水位高度、压力、流量的值。
对象系统左边支架上有两只外表为蓝色的压力变送器，当拧开其右边的盖子时，它里面有两个3296型电位器，这两个电位器用于调节传感器的零点和增益的大小。
过控实验指导书(USB-4711A)
实验一过程控制系统简介及过程控制演示一、组合式过程控制系统介绍结合过程计算机控制系统理论的学习，我们研制了一套组合式过程控制系统，这套系统可以通过灵活、方便的管路组合，实现过程控制中的五种典型控制方式—单回路控制，串级控制、前馈控制、均匀控制和比值控制。
二、主要仪器与设备1、计算机2、接口板卡USB-4711AUSB-4711A系列板卡是即插即用数据采集模块，它通过USB端口与计算机相连，为数据测量与系统控制提供了便利。
USB-4711A通过USB端口获得所需电源，在该板卡上包含了所有的数据采集功能，如：16路AI，2路AO，8路DI，8路DO，1路32位计数器，其中A/D数据采集为12位。
USB-4711A 板卡如图1-1所示。
图1-2为USB-4711A 上五个10针I/O 接口的针脚定义。
图1-1 USB-4711A板卡DO0DO1DO2DO3DGNDDO4DO5DO6DO7DGNDDI0DI1DI2DI3DGNDAI0GATE DGND EXTTRG DGND EVTINPOut AGND AO1AGNDDI4DI5DI6DI7 DGNDAI1AI2AI3AGNDAI4AI5AI6AI7AGNDAI8AI9AI10AI11AGNDAI12AI13AI14AI15AGNDAO0USBLED8-TTL DO Port8-TTL DI Port16-SE/8-Diff AIExternal Control2-AO Port图1-2I/O 接口针脚定义3、水箱：水箱如图1-3所示，技术参数见表1-1。
表1-1 水箱参数工作温度最大：+65CO外部尺寸宽度深度高度240 mm 190 mm 385 mm材质塑料图1-3 水箱4、流量传感器流量传感器如图1-4所示，主要技术参数见表1-2。
表1-2 流量传感器技术参数工作电压 5 to 12 V DC工作电流 6 to 33 mA输出信号方波信号，5…12 V频率范围13 to 1200 HZ测量范围0.5 to 15.0 l/min工作压力80°C max。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
《过程控制系统》安阳工学院电子信息与电气工程学院一、实验目的1．掌握双容水箱特性的阶跃响应曲线测试方法；2．根据由实验测得双容液位的阶跃响应曲线，确定其特征参数K、T1、T2及传递函数；3．掌握同一控制系统采用不同控制方案的实现过程。
二、实验条件1．THJ－3型高级过程控制系统实验装置；2．计算机、组态王工控组态软件、RS232/485转换器1只、串口线1根；3．万用表1只。
三、实验原理图2-1 双容水箱对象特性测试系统G(s)=G1(s)G2(s)=121212k k KT1T1(T1)(T1)s s s s⨯=++++(2-1)式中K＝k1k2，为双容水箱的放大系数，T1、T2分别为两个水箱的时间常数。
本实验中被测量为中水箱的液位，当上水箱输入量有一阶跃增量变化时，两水箱的液位变化曲线如图2-2所示。
由图2-2可见，上水箱液位的响应曲线为一单调上升的指数函数（图2-2(a)）；而下水箱液位的响应曲线则呈S形曲线（图2-2(b)），即下水箱的液位响应滞后了，它滞后的时间与阀F1-10和F1-11的开度大小密切相关。
图2-2 双容水箱液位的阶跃响应曲线（a）中水箱液位（b）下水箱液位双容对象两个惯性环节的时间常数可按下述方法来确定。
在图2-3所示的阶跃响应曲线上求取：(1) h2（t）|t=t1=0.4 h2(∞)时曲线上的点B和对应的时间t1；(2) h2（t）|t=t2=0.8 h2(∞)时曲线上的点C和对应的时间t2。
图2-3 双容水箱液位的阶跃响应曲线然后，利用下面的近似公式计算式阶跃输入量输入稳态值=∞=Ohx)(K2 (2-2)2.16ttTT2121+≈+ (2-3))55.074.1()T(TTT2122121-≈+tt(2-4)0.32〈t1/t2〈0.46由上述两式中解出T1和T2，于是得到如式（2-1）所示的传递函数。
在改变相应的阀门开度后，对象可能出现滞后特性，这时可由S形曲线的拐点P 处作一切线，它与时间轴的交点为A，OA对应的时间即为对象响应的滞后时间τ。
于是得到双容滞后（二阶滞后）对象的传递函数为：G（S）=)1)(1(21++STSTKSeτ- (2-5)四、实验内容与要求本实验选择上水箱和中水箱串联作为被测对象（也可选择中水箱和下水箱）。
实验之前先将储水箱中贮足水量，然后将阀门F1-1、F1-7全开，将上水箱出水阀门、中水箱出水阀门开至适当开度（上水箱出水阀开到70%左右，中水箱出水阀开到50%左右），其余阀门均关闭。
（一）、智能仪表控制1．将SA-12挂件挂到屏上，并将挂件的通讯线插头插入屏内RS485通讯口上，将控制屏右侧RS485通讯线通过RS485/232转换器连接到计算机串口1，并按照下图连接实验系统。
智能仪表1常用参数设置如下，其他参数按照默认设置：HIAL=9999，LoAL=-1999,dHAL=9999, dLAL =9999, dF=0, CtrL=1,Sn=33, dIP =1, dIL =0, dIH =50, oP1=4, oPL=0, oPH=100,CF=0,Addr=1,bAud=9600。
2．接通总电源空气开关和钥匙开关，打开24V开关电源，给压力变送器上电，按下启动按钮，合上单相空气开关，给智能仪表及电动调节阀上电。
3．打开上位机组态王环境，打开“智能仪表控制系统”工程，然后进入运行环境，在主菜单中点击“实验二、双容自衡水箱对象特性测试”，进入实验二的监控界面。
4．在上位机监控界面中将智能仪表设置为“手动”输出，并将输出值设置为一个合适的值（一般为最大值的40～70%，不宜过大，以免水箱中水溢出），此操作需通过调节仪表实现。
5．合上三相电源空气开关，磁力驱动泵上电打水，适当增加/减少智能仪表的输出量，使下水箱的液位处于某一平衡位置，记录此时的仪表输出值和液位值。
6．液位平衡后，突增（或突减）仪表输出量的大小，使其输出有一个正（或负）阶跃增量的变化（即阶跃干扰，此增量不宜过大，以免水箱中水溢出），于是水箱的液位便离开原平衡状态，经过一段时间后，水箱液位进入新的平衡状态，记录下此时的仪表输出值和液位值，液位的响应过程曲线将下图所示。
7．根据前面记录的液位和仪表输出值，按公式（2-2）计算K值，再根据图2-3中的实验曲线求得T1、T2值，写出对象的传递函数。
注意：1．做本实训过程中，阀v2不得任意改变开度大小；2．阶跃信号不能取得过大，以免影响系统正常运行；但也不能过小，以防止对象特性的不真实性，一般阶跃信号取正常输入信号的10％；3．在输入阶跃信号前，过程必须处于平稳状态。
五、实验报告要求1．画出双容水箱液位特性测试实验的结构框图。
2．根据实验得到的数据及曲线，分析并计算出双容水箱液位对象的参数及传递函数。
3．综合分析以上五种控制方案的实验效果。
六、思考题1．做本实验时，为什么不能任意改变两个出水阀门开度的大小？2．用响应曲线法确定对象的数学模型时，其精度与那些因素有关？3．如果采用上水箱和中水箱做实验，其响应曲线与用中水箱和下水箱做实验的曲线有什么异同？并分析差异原因。
4．引起双容对象滞后的因素主要有哪些？一、实验目的1．通过实验进一步了解双容水箱液位的特性。
2．掌握双容水箱液位控制系统调节器参数的整定与投运方法。
3．研究调节器相关参数的改变对系统动态性能的影响。
4．研究P、PI、PD和PID四种调节器分别对液位系统的控制作用。
5．掌握双容液位定值控制系统采用不同控制方案的实现过程。
二、实验条件THSA-1型过控综合自动化控制系统实验平台。
三、实验原理图2-4 单容液位定值控制系统原理框图四、实验内容与要求本实验选择中水箱液位作为被控参数，上水箱流入量为控制参数。
实验之前先将储水箱中贮足水量，然后将阀门F1-1、F1-2、F1-7和F1-11全开，将中水箱出水阀F1-10开至适当开度（50%左右，上水箱出水阀开到70%左右），其余阀门均关闭。
按以下步骤进行实验。
1.根据系统组成方框图接线，如图2-5所示。
2.接通总电源空气开关和钥匙开关，打开24V开关电源，给压力变送器上电，按下启动按钮，合上单相1、单相对性空气开关，给智能仪表及电动调节阀上电。
3.打开上位机“组态王”组态环境，打开“智能仪表控制系统”工程，然后进入组态王运行环境，在主菜单中点击“实验四、双容液位定值控制系统”，进入实验四的监控界面。
4.在上位机监控界面中点击“启动仪表”，将智能仪表设置为“手动”，并将设定值和输出值设置为一个合适的值，此操作可通过调节仪表实现。
值得注意的是手自动切换的时间为：当中水箱液位基本稳定不变（一般约为3～5cm）且下水箱的液位趋于给定值时切换为最佳。
5.合上三相电源空气开关，磁力驱动泵上电打水，适当增加/减少智能仪表的输出量，使中水箱的液位平衡于设定值。
6.按经验法或动态特性参数法整定调节器参数，选择PI控制规律，并按整定后的PI参数进行调节器参数设置。
图2-5 智能仪表控制单容液位定值控制实验接线图3或F1．4(同电磁阀)开至适当开度。
(3)将下水箱进水阀F1-8开至适当开度 (改变负载)。
(4)接上变频器电源，并将变频器输出接至磁力泵，然后打开阀门F2－1、F2-4，用变频器支路以较小频率给中水箱打水。
以上几种干扰均要求扰动量为控制量的5％～15％（可以稍大一些），干扰过大可能造成水箱中水溢出或系统不稳定。
加入干扰后，水箱的液位便离开原平衡状态，经过一段调节时间后，水箱液位稳定至新的设定值(采用后面三种干扰方法仍稳定在原设定值)，记录此时的智能仪表的设定值、输出值和仪表参数，液位的响应过程曲线将如图2-6所示。
8.分别适量改变调节器的P和I参数，重复步骤6，用计算机记录不同参数时系统的阶跃响应曲线。
9.分别用P、PD、PID三种控制规律重复步骤5~7，用计算机记录不同控制规律下系统的阶跃响应曲线。
见表2.2。
调节器采用AI－808。
设定值：Sv=10cm比例度：P=-10-30(参考值)积分时间：TI=10～30(参考值)微分时间：TD=O(参考值)输入规格：Sn=33(1～5v电压输入)系统功能选择：CF=0(反作用调节、内给定等)控制方式：Ctrl=l (采用A1人工智能调节／PID调节)小数点位置：Dip=l(小数点在十位)输入上限显示：dIH=50输入下限显示：dIL=0输出方式：OPl=4(4-20mA线性电流输出)参数修改级别：Loc=808(Loc设置为808时，可设置全部参数)具体请详细阅读调节器使用手册。
注：若采用自整定则将Ctrl=2。
中水箱出水阀开度70％。
六、实验报告要求1．画出双容水箱液位定值控制实验的结构框图。
2．用实验方法确定调节器的相关参数，写出整定过程。
3．根据实验数据和曲线，分析系统在阶跃扰动作用下的静、动态性能。
4．比较不同PI参数对系统的性能产生的影响。
5．分析P、PI、PD、PID四种控制方式对本实验系统的作用。
七、思考题1．如果采用上水箱和中水箱做实验，其响应曲线与本实验的曲线有什么异同？并分析差异原因。
2．改变比例度δ和积分时间TI对系统的性能产生什么影响？3．为什么本实验比单容液位定值控制系统更容易引起振荡？要达到同样的动态性能指标，在本实验中调节器的比例度和积分时间常数要怎么设置？一、实验目的1．通过实验了解水箱液位串级控制系统组成原理。
2．掌握水箱液位串级控制系统调节器参数的整定与投运方法。
3．了解阶跃扰动分别作用于副对象和主对象时对系统主控制量的影响。
4．掌握液位串级控制系统采用不同控制方案的实现过程。
二、实验条件THSA-1型过控综合自动化控制系统实验平台。
三、实验原理本实验为水箱液位的串级控制系统，它是由主控、副控两个回路组成。
主控回路中的调节器称主调节器，控制对象为下水箱，下水箱的液位为系统的主控制量。
副控回路中的调节器称副调节器，控制对象为中水箱，又称副对象，中水箱的液位为系统的副控制量。
主调节器的输出作为副调节器的给定，因而副控回路是一个随动控制系统。
副调节器的的输出直接驱动电动调节阀，从而达到控制下水箱液位的目的。
为了实现系统在阶跃给定和阶跃扰动作用下的无静差控制，系统的主调节器应为PI或PID 控制。
由于副控回路的输出要求能快速、准确地复现主调节器输出信号的变化规律，对副参数的动态性能和余差无特殊的要求，因而副调节器可采用P调节器。
本实验系统结构图和方框图如图示。
四、实验内容与要求本实验选择中水箱和下水箱串联作为被控对象（也可选择上水箱和中水箱）。
实验之前先将储水箱中贮足水量，然后将阀门F1-1、F1-7全开，将中水箱出水阀门F1-10开度开到70%左右、下水箱出水阀门F1-11开度50%左右（要求阀F1-10稍大于阀F1-11），其余阀门均关闭。