自动化过程控制实验指导书

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自动化仪表与过程控制实验指导书教材

自动化仪表与过程控制实验指导书教材

自动化仪表与过程控制实验指导书实验一位式控制一、实验目的1、了解简单控制系统的构成及仪表的应用(熟悉仪表的操作)2、掌握简单过程控制的原理及仪表使用二、实验设备及参考资料1、PCS过程控制实验装置(使用其中:位式电磁阀、AI818智能调节仪一台、上水箱液位传感器、水泵1系统等)。

2、AI-818仪表的操作说明书和液位变送器的调试(一般出厂之前已调试好)方法。

三、实验系统流程图:四、实验原理本实验采用位式控制原理进行液位的范围控制,即,将液位控制在一定的上下限范围内。

水箱液位变送器输出信号,经AI-818仪表进行处理后与设定上下限水位值进行比较。

控制仪表内继电器触点状态,对位式电磁阀进行控制,以达到控制目的。

图1-1五、实验步骤1、按附图位式控制实验接线图接好实验导线。

2、将手动阀门1V2、1V10、V4、V5打开,其余阀门全部关闭。

3、先打开实验对象的系统电源,然后打开控制台上的总电源,再打开仪表电源。

4、设置智能调节器参数,其需要设置的参数如下:(未列出者用出厂默认值)HIAL=30 (参考值)LOAL=20 (参考值)dHAL=9999dlAL=9999dF=0.5 (参考值)Ctrl=0Sn=33Dip=1 (参考值)dIL=0dIH=50Alp=2OP1=0具体请详细阅读调节器使用手册5、在控制板上打开水泵1、位控干扰。

6、在信号板上打开上水箱输出信号。

六、思考建议在什么样的情况下适合采用位式控制。

实验二电动阀支路单容液位控制一、实验目的1、了解简单过程控制系统的构成及仪表的应用(熟悉仪表的操作)2、掌握简单过程控制的原理及仪表使用二、实验设备及参考资料1、PCS过程控制实验装置(使用其中:电动调节阀、AI818智能调节仪一台、上水箱及液位变送器、水泵1系统等)2、AI-818仪表的操作说明书,智能电动调节阀使用手册和液位变送器的调试(一般出厂之前已调试好)方法。

三、实验系统流程图:四、实验原理本实验采用仪表控制,将液位控制在设定高度。

Lab_act教师用实验指导书自控

Lab_act教师用实验指导书自控

前言前言自动控制理论的形成和发展经历了近半个世纪的历程。

现代数字计算机的迅速发展,为自动控制技术的应用开辟了广阔的前景。

自动控制技术的广泛应用不仅能够使生产设备或过程实现自动化,而且在人类征服大自然、探索新能源、发展空间技术和改善人民生活等方面都起着极其重要的作用。

“自动控制原理”是自动控制、自动化、电子技术、电气技术、精密仪器等专业教学中的—门重要专业基础课程。

实验作为感性认知的重要渠道构成教学环节中必不可少的一环。

上海埃威航空电子有限公司推出了爱迪克labACT自控/计控原理教学实验系统。

本公司隶属于航空工业总公司第615研究所,我们一贯以航空产品的要求来研制和生产产品,我们的口号是:“用户至上,质量第一,追求卓越,不断改进”。

爱迪克labACT自控/计控原理教学实验系统具有以下突出特点,有效地提高了实验系统的实验效果和性价比:1、采用模块式结构,可构造出各种型式和阶次的模拟环节和控制系统。

被控实验对象构建方便,含有9个放大器和一个比较器,0~999.9KΩ的直读式可变电阻和0~0.7uf的直读式可变电容。

标准实验部分只需使用短路套连接即可,直观且简化了实验操作和设备管理。

扩充环节可以灵活搭建多种不同参数的系统。

2、元器件的选用上,我们都采用了较高精度元器件。

例如放大器采用了高精度、低漂移的OP07,电阻选用0.5%精度,电容选用5%精度,使之实验结果更接近于理论值。

3、实验系统自带多种信号源,足以满足实验的要求。

有信号发生器、函数发生器、正弦波发生器,其中正弦波信号源采用幅度和频率较为稳定的ICL8038集成电路。

4、labACT自控/计控原理教学实验系统加了外接接口模块,可以容易的扩展外设接口。

(1)烤箱控制实验通道选用了铂电阻PT100作为检测传感器。

(2)电机驱动和检测通道。

(3)单回路可编程调节器通道。

(2路A/D输入、1路D/A输出、4路开关量输入、4路开关量输出)5、系统集成软件提供的虚拟示波器功能可实时、清晰的观察控制系统各项静态、动态特性.方便了对模拟控制系统特性的研究。

自动控制原理实验实验指导书

自动控制原理实验实验指导书

自动控制原理实验目录实验一二阶系统阶跃响应(验证性实验) (1)实验三控制系统的稳定性分析(验证性实验) (9)实验三系统稳态误差分析(综合性实验) (15)预备实验典型环节及其阶跃响应一、实验目的1.学习构成典型环节的模拟电路,了解电路参数对环节特性的影响。

2.学习典型环节阶跃响应测量方法,并学会由阶跃响应曲线计算典型环节传递函数。

二、实验内容搭建下述典型环节的模拟电路,并测量其阶跃响应。

1.比例(P)环节的模拟电路及其传递函数示于图1-1。

2.惯性(T)环节的模拟电路及其传递函数示于图1-2。

3.积分(I)环节的模拟电路及其传递函数示于图1-3。

4. 比例积分(PI)环节的模拟电路及其传递函数示于图1-4。

5.比例微分(PD)环节的模拟电路及其传递函数示于图1-5。

6.比例积分微分(PID)环节的模拟电路及其传递函数示于图1-6。

三、实验报告1.画出惯性环节、积分环节、比例积分环节、比例微分环节、比例积分微分环节的模拟电路图,用坐标纸画出所记录的各环节的阶跃响应曲线。

2.由阶跃响应曲线计算出惯性环节、积分环节的传递函数,并与由模拟电路计算的结果相比较。

附1:预备实验典型环节及其阶跃响应效果参考图比例环节阶跃响应惯性环节阶跃响应积分环节阶跃响应比例积分环节阶跃响应比例微分环节阶跃响应比例积分微分环节阶跃响应附2:由模拟电路推导传递函数的参考方法1. 惯性环节令输入信号为U 1(s) 输出信号为U 2(s) 根据模电中虚短和虚断的概念列出公式:整理得进一步简化可以得到如果令R 2/R 1=K ,R 2C=T ,则系统的传递函数可写成下面的形式:()1KG s TS =-+当输入r(t)为单位脉冲函数时 则有输入U 1(s)=1输出U 2(s)=G(s)U 1(s)= 1KTS-+由拉氏反变换可得到单位脉冲响应如下:/(),0t TK k t e t T-=-≥ 当输入r(t)为单位阶跃函数时 则有输入U 1(s)=1/s输出U 2(s)=G(s)U 1(s)= 11K TS s-+由拉氏反变换可得到单位阶跃响应如下:/()(1),0t T h t K e t -=--≥当输入r(t)为单位斜坡函数时 则有输入U 1(s)=21s输出U 2(s)=G(s)U 1(s)=2323R R C T R R =+2Cs12Cs-(s)U R10-(s)U 21R R +-=12212)Cs (Cs 1(s)U (s)U )(G R R R s +-==12212)Cs 1((s)U (s)U )(G R R R s +-==由拉氏反变换可得到单位斜坡响应如下:/()(1),0t T c t Kt KT e t -=--≥2. 比例微分环节令输入信号为U 1(s) 输出信号为U 2(s) 根据模电中虚短和虚断的概念列出公式:(s)(s)(s)(s)(s)U100-U U 0U 2=1R1R23(4)CSU R R '''---=++由前一个等式得到 ()1()2/1U s U s R R '=- 带入方程组中消去()U s '可得1()1()2/11()2/12()1134U s U s R R U s R R U s R R R CS+=--+由于14R C〈〈,则可将R4忽略,则可将两边化简得到传递函数如下: 2()23232323()(1)1()11123U s R R R R R R R R G s CS CS U s R R R R R ++==--=-++如果令K=231R R R +, T=2323R R C R R +,则系统的传递函数可写成下面的形式:()(1)G s K TS =-+当输入r(t)为单位脉冲函数时,单位脉冲响应不稳定,讨论起来无意义 当输入r(t)为单位阶跃函数时 则有输入U 1(s)=1/s输出U 2(s)=G(s)U 1(s)=(1)K TS S-+由拉氏反变换可得到单位阶跃响应如下:()(),0h t KT t K t δ=+≥当输入r(t)为单位斜坡函数时 则有输入U 1(s)=21s输出U 2(s)=G(s)U 1(s)=2(1)K TS S -+由拉氏反变换可得到单位斜坡响应如下:(),0c t Kt KT t =+≥实验一 二阶系统阶跃响应(验证性实验)一、实验目的研究二阶系统的两个重要参数阻尼比ξ和无阻尼自然频率n ω对系统动态性能的影响。

PLC实验指导书

PLC实验指导书

PLC实验指导书1. 简介PLC(Programmable Logic Controller,可编程逻辑控制器)是一种专门用于工业自动化控制的设备。

本实验指导书旨在帮助学生了解PLC的基本原理和实际应用,提供一系列实验指导,帮助学生掌握PLC的使用方法。

2. 实验设备2.1 PLC主机:本实验使用模拟PLC主机。

具体型号为XXX。

2.2 输入模块:用于接收外部传感器的信号并输入给PLC主机。

具体型号为XXX。

2.3 输出模块:用于控制外部执行机构,如电动阀门、电机等。

具体型号为XXX。

3. 实验一:PLC基本控制原理3.1 实验目的:通过本实验,学生将了解PLC的基本控制原理,理解PLC工作的流程和信号的输入与输出。

3.2 实验内容:3.2.1 搭建实验电路:将PLC主机、输入模块和输出模块按照指导书上的电路图连接起来。

3.2.2 编写控制程序:使用PLC编程软件,编写一个简单的控制程序,使得当一个开关被按下时,某个输出模块输出高电平。

3.2.3 上载程序到PLC主机:将编写好的控制程序上载到PLC主机中,使其开始运行。

3.2.4 运行实验:按下开关,观察输出模块是否正常工作。

4. 实验二:PLC在自动化流水线中的应用4.1 实验目的:通过本实验,学生将了解PLC在自动化流水线中的应用,学会使用PLC进行自动化生产控制。

4.2 实验内容:4.2.1 搭建实验电路:按照指导书上的电路图,搭建一个模拟的自动化流水线系统,包括传送带、气缸等。

4.2.2 编写控制程序:使用PLC编程软件,编写一个控制程序,使得流水线能够按照一定的节奏,自动将产品输送到下一个工位。

4.2.3 上载程序到PLC主机:将编写好的控制程序上载到PLC主机中,使其开始运行。

4.2.4 运行实验:观察流水线系统是否按照预期工作,产品是否能够顺利地传送到下一个工位。

5. 实验三:PLC在温度控制系统中的应用5.1 实验目的:通过本实验,学生将了解PLC在温度控制系统中的应用,学会使用PLC进行温度的测量和控制。

过程控制实验指导书

过程控制实验指导书

过程控制实验指导书THKGK-1过程控制实验装置的组成和各部分使用说明THKGK-1型过程控制实验装置是根据自动化专业及相关专业教学的特点,吸收了国内外同类实验装置的特点和长处,经过精心设计,多次实验和反复论证,向广大师生推出一套全新的实验设备。

该设备可以满足《过程控制》、《自动化仪表》、《工程检测》、《计算机控制系统》等课程的教学实验、课程设计等。

整个系统结构紧凑、功能多样、使用方便,既能进行验证性、研究性实验,又能提供综合性实验。

本实验装置可满足本科、大专及中专等不同层次的教学实验要求,还可为科学研究的开发提供实验手段。

本实验装置的控制信号及被控信号均采用IEC标准,即电压0~5V或1~5V,电流0~10mA或4~20mA。

实验系统供电要求为单相交流220V±10%,10A;外型尺寸为:182×160×70,重量:380Kg。

装置特点本实验装置具有以下特点:1、多种被控参数:液位、压力、流量、温度。

2、多种控制方式:位式控制、PID控制、智能仪表控制、单片机控制、PLC控制、计算机控制等。

3、多种计算机控制软件:西门子PROTOOL-CS组态软件、北京昆仑公司的MCGS组态软件以及本公司开发的上位机监控软件,另外还可以用台湾HITECH公司的ADP6.0软件与PLC 相连进行控制。

4、丰富的计算机控制算法:P、PI、PID、死区PID、积分分离、不完全积分、模糊控制、神精元控制、基于SIMULINK的动态参数自适应补偿控制等。

5、开放的软件平台:在我们提供的软件平台上,学生既可以利用我们所提供的算法程序进行实验,又可以用自己编写的PLC程序、MATLAB`程序等进行实验,还可以利用人机界面(触摸屏)的组态再结合PLC的编程来进行控制实验。

6、灵活多样的实验组合:可以很方便地对控制方式与被控参数进行不同组合,得到自己需要的单回路、多回路等多种控制系统。

系统组成被控对象包括上水箱、下水箱、复合加热水箱以及管道。

自动控制原理实验指导书

自动控制原理实验指导书

自动控制原理实验指导书内蒙古工业大学电力学院自动化系2012年10月目录实验一典型环节模拟及二阶系统的时域瞬态响应分析 (1)实验二频率特性的测试 (8)实验三控制系统的动态校正 (12)实验四非线性系统的相平面分析 (14)实验五状态反馈 (20)TKKL—1型控制理论电子模拟实验箱使用说明书 (23)实验一 典型环节模拟及二阶系统的时域瞬态响应分析一、实验目的1.通过搭建典型环节模拟电路,熟悉并掌握控制理论电子模拟实验箱的使用方法。

2.了解并掌握各典型环节的传递函数及其特性,掌握用运放搭建电子模拟线路实现典型环节的方法。

3.掌握二阶系统单位阶跃响应的特点,理解二阶系统参数变化对输出响应的影响。

二、实验仪器1.控制理论电子模拟实验箱一台;2.超低频扫描示波器一台;3.万用表一只。

三、实验原理1.典型环节的传递函数及其模拟电路图(1)比例环节图1-1 比例环节的方框图比例环节的方框图如图1-1所示,其传递函数为()()C s K R s (1-1)比例环节的模拟电路图如图1-2所示,其传递函数为21()()R C s R s R = (1-2) 比较式(1-1)和式(1-2),得:21R K R =图1-2 比例环节的模拟电路图当输入为单位阶跃信号,即()1()r t t =时,由式(1-1)得输出() (0)c t K t =≥,其输出波形如图1-3所示。

图1-3 比例环节的单位阶跃响应(2)积分环节图1-4 积分环节的方框图积分环节的方框图如图1-4所示,其传递函数为()1()C s R s Ts= (1-3)图1-5 积分环节的模拟电路图积分环节的模拟电路图如图1-5所示,其传递函数为()1()C s R s RCs= (1-4) 比较式(1-3)和式(1-4),得:T RC =当输入为单位阶跃信号,即()1()r t t =时,由式(1-3)得输出1()c t t T= 其输出波形如图1-6所示。

自动化仪表与过程控制实验指导书

自动化仪表与过程控制实验指导书

扰动 设定值 上水箱 电动阀 e
调节器 反馈值 上水箱 液位变送器 图1-2 五、实验步骤 1、按附图单容液位控制实验接线图接好实验导线和通讯线。
2、将控制台背面右侧的通讯口(在电源插座旁)与上位机连 接。 3、将手动阀门1V1、1V10、V4、V5打开,其余阀门全部关闭。 4、先打开实验对象的系统电源,然后打开控制台上的总电源, 再打开仪表电源。 5、整定参数值的计算 设定适当的控制参数使过渡过程的衰减比为4:1,整定参数 值可按下列“阶跃反应曲线整定参数表”。 表1 阶跃反应曲线整定参数表
再打开仪表电源。 5、设置智能调节器参数(可在仪表上直接设置,也可在计算机 上设置),其需要设置的参数如下:(未列出者用出厂默认值) (1)主调节器 SV=20 (参考值) dF=0.3 (参考值) CtrL=1 P=30 (参考值) I=60 (参考值) d=0 (参考值) Sn=33 Dip=2 (参考值) dIL=0 dIH=50 OP1=4 OPL=0 OPH=100 CF=0 Addr=2 run=1 (2)副调节器 dF=0.3 (参考值) CtrL=1 P=36 (参考值) I=15 (参考值) d=0 (参考值) Sn=32 Dip=1 (参考值) dIL=0 dIH=800 OP1=4 OPL=0 OPH=100 CF=8 Addr=1 run=1 具体请详细阅读调节器使用手册
dHAL=9999 dlAL=9999 dF=0.5 (参考值) Ctrl=0 Sn=33 Dip=1 (参考值) dIL=0 dIH=50 Alp=2 OP1=0 具体请详细阅读调节器使用手册 5、在控制板上打开水泵1、位控干扰。 6、在信号板上打开上水箱输出信号。 六、 思考建议 在什么样的情况下适合采用位式控制。

自动控制原理实验指导书(学生版)

自动控制原理实验指导书(学生版)

编著 李蔓华 陈昌虎 李晓高自动控制理论实验指导书目录实验装置简介·························································(3-4·)实验一控制系统典型环节的模拟·················(5-6)实验二一阶系统的时域响应及参数测定·····(6-7)实验三二阶系统的瞬态响应分析·················(8-9)实验四频率特性的测试·······························(9-13)实验五PID控制器的动态特性······················(13-15)实验六典型非线性环节·································(15-18)实验七控制系统的动态校正(设计性实验)··(19)备注:本实验指导书适用于自动化、电子、机设专业,各专业可以根据实验大纲选做实验。

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一、过程控制仪表认识实验一、实验目的1、熟悉装置的具体结构、明确各部件的作用。

2、掌握常用传感器的工作原理及使用方法。

二、实验内容1、水箱本装置包括上水箱、中水箱、下水箱和储水箱,上、中、下三个水箱都有三个槽,分别是缓冲槽、工作槽和溢流槽。

实验时,水流首先进入缓冲槽(可减小水流对工作槽的冲击),当缓冲槽中注满水时,水流便溢出到工作槽。

整个装置的管道都采用铝塑管,以防止阀门生锈。

打开储水箱后的小球阀可排出水箱中的水,另外还可排出空气,以防抽不上水。

2、微型锅炉、纯滞后系统、热电阻本装置采用锅炉进行温度实验,锅炉用不锈钢材料制作,共有四层,从内向外依次是加热层、冷却层、溢流层和纯滞后管道层(盘管长达20米)。

热电阻为Pt100,三线制工作。

温度变送器内部已有内置电源,不能再接外加电源。

系统用2Kw的加热丝进行加热,并采用可控硅移相触发模块(移相触发角与输入电流成正比),本模块输入为4—20mA的标准电流,输出为380V的交流电。

3、液位传感器本装置采用扩散硅压力变送器(不锈钢隔离膜片),标准二线制进行传输,因此工作时需要串接24V电源。

压力变送器通电15分钟后,方可调整零点和量程。

使用的原则是:没通电,不加压;先卸压,再断电。

零点调整:在水箱液位为零时,调整输出电流表的读数为4mA。

满量程调整:在水箱加满水时,调整输出电流表的读数为20mA。

调整的原则是:先调零点,再调满量程,要反复多次调整(满量程调整后会影响零点)。

4、电动调节阀采用德国PS公司生产的PSL 202型智能电动调节阀。

调节阀由220V50HZ电源供电。

工作环境温度为-20—70摄氏度,输入信号为4—20mA的控制信号,输出信号为4—20mA 的阀位信号。

5、变频器采用日本三菱FR-S520变频器,内控为0—50HZ,外控为4—20mA,可通过控制屏上的双掷开关进行切换。

内控:上电时,EXT灯先亮,开关打到内控,Run灯亮,开始内控变频控制水泵。

外控:开关打到外控,按PU/EXT键,使EXT灯亮,按Run运行,按Stop停运。

内外控切换时,要注意按键和开关配合使用。

6、水泵采用丹麦格兰富水泵,扬程高达10米,噪音很低。

7、流量计流量计由流量传感器和转换器组成。

采用LDS-10S型电磁流量传感器,其流量为0—0.3立方米/秒,压力为1.6Mpa,4—20mA 标准输出,可与显示、记录仪表、积算器配套,避免了涡轮流量计非线性与死区大的缺点。

转换器采用LDZ-4型电磁流量转换器。

它为内置电源。

8、调节器采用上海万迅公司的AI全通用人工智能调节器。

708型为模糊控制器,818型为PID 控制器。

输入为1、2端子,输入为1—5V。

输出为7、8端子,输出为4—20mA。

主要功能是:接受反馈信号Vi,与给定Vs进行比较,得到偏差,并对偏差进行PID连续运算,通过改变PID参数,可改变控制作用。

内部参数的含义及其调整:HIAL:上限报警LoAL:下限报警dHAL:正偏差报警dLAL:负偏差报警dF:回差(死区、滞环)例:在加热控制中,仪表采用反作用调节,在采用位式调节或自整定时,假定给定值是700摄氏度,dF参数设置为0.5摄氏度。

当输出为接通状态时,温度大于700.5摄氏度时要关断。

当输出为关断状态时,温度低于699.5摄氏度时要接通。

Ctrl:控制方式当Ctrl=3表示:当整定结束后,仪表自动进入该设置,该设置下不允许从面板启动自整定参数功能。

以防止误操作重复启动自整定。

M5:保持参数M5定义为输出值变化5%时,控制对象基本稳定后测量值的差值。

5表示输出值变化量为5%。

同一系统的该参数一般会随测量值有所变化,应取工作点附近为准。

以电炉的温度控制为例,工作点为700摄氏度,假定输出保持为50%时,电炉温度最后稳定在700摄氏度,而55%输出时,电炉温度最后稳定在750摄氏度左右,则M5的最佳数值为:750-700=50该参数值主要决定调节算法中积分作用,值越小,系统积分作用越强。

P:速率参数类似于PID调节中的P,值越大,比例微分作用越强。

t:滞后时间Ctl:输出周期值在0.5—125秒之间。

它反映仪表运算调节的快慢。

当大于或等于5秒时,则微分作用完全消除。

当采用SSR或可控硅作为输出执行器件,控制周期可取0.5—2秒左右。

当采用继电器开关输出时,一般要大于等于4秒。

当仪表输出为线性电流或位置比例输出(直接控制阀门电机正反转)时,值小可使调节器输出响应较快,提高控制精度,但太小可能导致输出电流变化频繁,使得执行器动作频繁。

Sn:输入规格Sn=20:Cu50Sn=21:Pt100Sn=32:0.2—1.0VSn=33:1—5VdiP:小数点位置diL:输入下限显示值diH:输入上限显示值Sc:主输入平移修正该参数用于对输入进行平移修正。

例:假定输入信号保持不变,该值为10.0时,仪表测定温度为500.0摄氏度,则仪表的显示测定温度为510.0摄氏度。

仪表出厂时都进行了内部校正,该参数的数值应该设置为0。

oP1:输出方式oP1=4:表示4—20mA线性电流输出。

oPL:输出下限oPH:输出上限ALP:报警输出定义CF:系统功能选择CF=2:仪表有上电/给定值修改免除报警功能。

CF=8:允许外部给定(仅适用于AI—818型)Addr:通讯地址bAud:通讯波特率dL:输入数字滤波run:运行状态run=0:手动调节状态。

run=2:手动调节状态,并且禁止手动操作。

Loc:参数修改级别Loc=808,可设置全部参数及给定值。

EP1—EP8:现场参数定义9、牛顿模块:(需装驱动软件)采用台湾威达的采集模块。

7024型:D/A,4通道,4—20mA输出,必须串24V电源才能应用。

7017型:A/D,8通道,5V输入。

7520型:RS232—485通讯模块。

7043型:开关量输出,16通道,最大负载100mA。

10、PLC在这里和牛顿模块的作用相同。

11、组态王软件选用北京亚控公司的组态王软件。

能完成数据采集、流程控制、动画显示、报表输出、实时和历史数据的处理。

12、计算机控制时通讯接口的定义13、连接温度、液位、压力、流量测量单回路控制实际接线图。

二、双容液位控制实验一、实验目的通过实验掌握单回路控制系统的构成。

学生可自行设计,构成双容液位控制系统,并应用临界比例度法、阶跃反应曲线法和整定单回路控制系统的PID参数,熟悉PID参数对控制系统质量指标的影响,用调节器仪表进行PID参数的自整定和自动控制的投运。

二、实验设备水泵、压力变送器、变频器、调节器(708型),主回路调节阀、上水箱、中水箱(上中水箱的容积比例为1:3)、中水箱液位变送器、调节器(708型)。

图1 二阶液位控制实验框图图2 调节器控制二阶液位控制实验流程图图3 双容液位控制(调节器接线)三、实验步骤1、将下水箱单闭环实验所用的设备,按系统框图接好实验线路。

2、接通总电源,各仪表电源。

3、将上水箱进水电磁阀V3、上水箱排水电磁阀、中水箱排水电磁阀和下水箱手动排水阀打开,其余阀门关闭。

4、设置调节器的参数。

6、使水泵Ⅰ在恒压供水状态下工作,观察计算机下水箱曲线的变化。

7、待系统稳定后,给定值(SP)加个阶跃信号,观察其液位的变化曲线。

8、再等系统稳定后,给系统下水箱加干扰信号(参考方法,改变被控水箱进、排水阀门),观察液位变化的曲线。

9、系统再次稳定后,给系统下水箱加干扰信号,观察上下液位变化的曲线。

10、曲线的分析处理,对实验的记录曲线分别进行分析和处理,结果记录于表3中。

表3 阶跃响应曲线数据处理记录表四、调节器的参数设置五、实验报告根据试验结果编写实验报告,并根据K、T、τ平均值写出广义的传递函数。

三、调节阀流量特性测试一、实验目的通过实验掌握调节阀特性曲线的测量方法,测量时应注意的问题,调节阀流量特性的求取方法。

二、实验设备水泵Ⅰ、变频器、压力变送器、主回路流量计、主回路调节阀、PLC、牛顿模块(输入、输出)。

图1 调节阀流量特性测试流程图2 调节阀流量特性测试系统框图三、实验步骤1、实验装置的认识,了解调节阀的工作原理,所在的位置及其作用。

2、将调节阀特性测试实验所用的设备,参照流程图和系统框图接线。

3、接通总电源、各仪表电源。

4、运行组态王,在组态王工程管理器界面中启动组态王实验6.0,点击实验选择按钮,选择调节阀特性测试。

5、点击特性测试和特性曲线按钮,开始调节阀特性测试实验。

6、点击u(k)的增/减键,开始测试调节阀的正向流量特性,直至u(k)=1000,再点击u(k)增/减键,停止调节阀正向特性测试。

7、点击u(k)增/减键,开始测试调节阀的反向流量特性直至u(k)=0,再点击u(k)增/减键,停止调节阀反向特性测试。

8、记录调节阀特性曲线。

四、实验报告根据试验结果编写实验报告,并且以电流作为横坐标、流量作为纵坐标,画出特性曲线图。

根据画出的特性曲线,判断阀体是快开特性、等百分比特性还是直线特性。

四、水箱液位和流量组成串级实验一、实验目的通过实验掌握串级控制系统的基本概念,掌握串级控制系统的组成结构,即主被控参数、副被控参数、主调节器、副调节器、主回路、副回路。

通过实验掌握串级控制系统的特点、串级控制系统的设计,掌握串级控制主、副控制回路的选择。

掌握串级控制系统参数整定方法,并将串级控制系统参数投运到实验中。

二、实验设备水泵Ⅰ、压力变送器、变频器、调节器(708型)、上水箱、上水箱液位变送器、调节器(708型)、主回路流量计、主回路流量变送器、主回路调节阀、调节器(818型)。

三、实验步骤1、选择控制系统的方案,上水箱液位和主回路流量。

2、选择主被控参数、副被控参数,打开上水箱进水电磁阀V3、上水箱排水电磁阀、中水箱手动排水阀。

图11 调节器控制串级控制系统的框图3、主副调节器,在恒压供水条件下工作,将上水箱和流量组成串级实验所用设备,按系统框图接好实验导线。

注意:818调节器作为副调节器使用,在Sn=32参数下,1-2端接1-5V输入,2-3端接0.2-1V输入(2为共地)。

图1 调节器控制串级控制系统的框图图2 流量液位串级(调节器接线)4、实验参数的整定,先自整定副回路流量系统。

待系统稳定后再整定主回路液位系统,最后串在一起整定。

待系统稳定后,上水箱液位给定值加个阶跃(幅度不要太大),观察流量和液位的曲线的变化,并保存此曲线。

5、稳定后,分别在主副回路加一个干扰信号,然后观察计算机上历史曲线的变化。

四、调节器的参数设置708调节器液位控制818调节器流量控制五、实验报告1、根据实验结果编写实验报告。

2、列表比较控制质量:。

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