过控课程控制技术实验讲义
过控实验——精选推荐
过控实验第⼀章过程控制仪表实验实验⼀、压⼒、液位变送器的认识和校验⼀、实验⽬的：1、了解压⼒、液位变送器的结构、明确各部件的作⽤，巩固和加深压⼒、液位变送器的⼯作原理及其特性的理解，熟悉压⼒、液位变送器的安装及使⽤⽅法。
2、通过实验，掌握压⼒、液位变送器的零点、量程的调整⽅法，零点迁移⽅法和精度测试⽅法。
⼆、实验设备：压⼒变送器、液位变送器、电流表、直流稳压电源（24V ）、⽔泵Ⅰ、变频器。
三、实验指导：1、液位变送器的主要技术指标：测量范围 0～６Kpa 输出电流 4～20mA 负载能⼒250～300Ω⼯作电源24（1±5%）V DC2、注意事项：（1）本实验采⽤的压⼒、液位变送器是两线制仪表，应串⼊24伏直流电源。
接线时，注意电源极性。
接线完毕后，应检查接线是否正确，并请指导教师确认⽆误后，⽅能通电。
（2）没通电、不加压；先卸压、再断电。
（3）进⾏量程调整时，应注意调整电位器的调整⽅向。
（4）⼩⼼操作，切勿⽣扳硬拧，严防损坏仪表。
（5）⼀般仪表应通电预热15分钟后再进⾏校验，以保证校验的准确性。
（6）如果压⼒、液位变送器的安装位置与取压点不在⼀个⽔平位置上，应对压⼒变送器进⾏零点迁移。
3、实验内容：1、校验液位变送器。
2、液位变送器的零点及量程调校（1）零点调整在⽔箱没⽔时，观察输出电流表的读数是否为4mA ，如果不对，则调整调零电位器，直⾄读数为4mA 。
（2）满量程调整零点调好后，给⽔箱加⽔，液位增加到⽔箱满刻度处。
将液位变送器的输出接到调节器（调节器中测量范围上限参数值设置为450）。
根据实际刻度与调节器显⽰的读数之间的差值调整，直到两者⼀致。
（3）满量程调整后会影响零点，因此零点、满量程需反复多次调整。
直⾄满⾜要求为⽌。
24V调节器图2-1 液位变送器测试框图250液位变送器mA四、实验报告：1、整理实验数据，计算被校仪表的各项误差，确定精度等级，完成仪表校验记录单。
表2-1液位变送器实验数据记录表输⼊输⼊信号刻度分值0% 25% 50% 75% 100%输出输出信号标准值I O标/mA 输出信号实测值I O实/mA正⾏程反⾏程误差实测引⽤误差/%正⾏程反⾏程（I O正－I O反）/mA实测基本误差/%实测变差/%实测精度等级处理实验数据时应注意的问题：（1）实验前拟好实验记录表格，见表格2-1。
过程装备与控制工程实验讲义1
过程装备与控制工程专业实验指导书中国矿业大学化工学院过控实验室2006年11月17日前言科学实验是科学技术得以发展的重要保证，是研究自然科学的手段。
对于过程控制系统课程来说，要在系统学习本学科基础理论知识的基础上加强动手能力、分析和解决问题能力的训练，实验课则是这些能力训练的重要环节。
一、实验目的1．进行实验基本技能的训练，可在下列几个方面培养学生的能力：(1)控制系统组建能力，学会按控制原理连接控制系统线路。
(2)读说明书使用仪器设备的能力，为今后使用新仪器新设备打下基础。
(3)分析处理实验数据的能力，找出不合理数据，培养独立完成高质量实验的能力。
(4)分析处理控制系统故障的能力(故障包括开路、短路、连线错误等)。
(5)写工程报告训练。
2．巩固、加深并扩大所学的理论知识，培养运用基本理论分析、处理和解决实际问题的能力。
3．培养实事求是、严谨认真、细致踏实的科学作风和良好的实验习惯。
二、对实验技能的要求经过做几个简单控制系统实验之后，要求学生在实验技能方面应达到下列要求：1．正确使用压力传感器、流量传感器、热电阻以及电动调节阀、变频器的设备；学会使用智能仪表、（DDC）远程控制模块及PLC等控制器。
2．按控制接线图连接系统，能初步分析出现故障的原因并排除之。
3．认真观察实验现象，正确地读取实验数据，对错误数据加以检查和判断，正确书写实验报告和分析实验结果，并能找出造成误差的原因。
4．正确地运用实验手段验证一些定理和结论。
此外，还要求具有根据实验任务选择仪器设备、拟定实验方案、设计实验电路图的能力。
三、实验课进行方式实验课分为课前预习、进行实验和课后写实验报告，各个阶段的要求如下：I．预习预习是做好实验的前提，学生在实验前必须做好充分的预习。
预习的要求是：(1)明确了解实验的目的、原理、任务及实验步骤。
(2)根据每个实验的具体要求完成有关的思考题和计算题。
(3)画出实验电路图，了解电路图的连接方法。
过控专业实验讲义
过控专业实验讲义实验一着色探伤一、实验目的1、了解着色探伤的探伤原理。
2、掌握着色探伤的操作步骤。
二、探伤原理及特点1．原理：着色探伤是根据渗透液的毛细作用进行的，将一种渗透性能好颜色鲜艳的渗透液，喷或涂到被检工件的表面上，过几分钟让渗透液充分地渗到缺陷中，再将表面上的渗透液擦干净，而缺陷里的渗透液却被保留下来，然后在上述表面上喷或涂一种白色的显像剂，缺陷中的渗透液就被吸引出来，这样就把缺陷的位置、大小和状态显示出来。
2．特点：着色探伤属于渗透检验法之一，它成本低，速度快，操作简便，缺陷显示直观，对探测面的光洁度要求不高，适用于金属及非金属材料，并且一次可以检查出各个方向的缺陷。
三、操作步骤渗透15分钟左右，喷涂2—3次，显像之后3—5分钟观察。
1．预处理：焊缝及其周围的氧化物、灰尘、铁锈、焊料、油脂、油漆等物必须清除，可用软钢丝刷轻轻擦拭，必要时要用溶剂或清洗剂清洗，然后用热风吹干。
2．渗透：渗透就是用渗透液润湿焊缝并使之渗透到缺陷中去，其方法用喷灌喷涂在焊缝上，喷涂要进行2—3次，注意不要使渗透液干在焊缝上。
喷涂时，喷嘴应尽可能靠近焊缝，以免引起飞溅。
温度在15—40℃范围时，渗透时间一般为5—20分钟；在3—15℃范围时，时间略长一些。
3．清洗：清洗就是将焊缝表面多余的渗透液清洗掉，而将渗入缺陷中的渗透液保留下来，这是整个工序中重要的一环，对检查结果有很大影响。
其方法是先用湿布把焊缝上多余的渗透液尽可能地全部擦去，然后用湿布蘸上清洗液进一步擦拭，应避免直接将清洗液喷射到焊缝上，因为这样有可能冲掉缺陷中的渗透液，降低检测的灵敏度和增大漏检率。
4．显像：显像是利用显像剂粒子之间的毛细现象，,将缺陷内的渗透液吸出到受检部位的表面，形成缺陷的显示，显像剂的另一个作用是给工件提供良好的白色衬底，使之与缺陷上红色的渗透液形成鲜明的对比，着色法只采用湿式显像，喷涂时显像层的厚度不宜太厚，应能稍微透过一点钢材的的底色。
过程检测与控制技术应用讲稿2过控基本概念PPT课件
的一部分，合作完成整个项目的安装与调试。
5. 考核评分：小组互评占30%，组外全体同学的评分占20%， 教师评分占50%。
写在最后
成功的基础在于好的学习习惯
The foundation of success lies in good habits
放大倍数K 时间常数T 滞后时间
传递滞后 容量滞后
作业
P16-17 第4题，第22题
作业
1. 分组：学生按3人1小组，自行组合。
2. 设计“热处理炉温度控制系统”，用电热棒直接加热，温度控 制在1000℃，控制精度1%，请各小组合作完成，并要求每 组制作PPT讲稿在下一次课中向全班同学汇报设计思路、元器 件选择及最终方案，对检测环节、控制环节、执行机构、控制 规律选择、PID参数的整定等5部分内容分别由2位学生作介 绍，并特别注意每一部分与其他部分的匹配与衔接，介绍结束 后接受老师和同学的答辩。（第二周汇报）
检测运算思考执行被控对象13工艺管道与控制流程图脱乙烷塔工艺管道及控制流程图仪表包括检测显示控制的图形符号仪表的图形符号是一个细实线圆圈直径约10mm对于不同的仪表安装位置的图形符号对于同一检测点但具有两个或两个以上的被测变量且具有相同或不同功能的复式仪表时可用两个相切的圆或分别用细实线圆与细虚线圆相切表示测量点在图纸上距离较远或不在同一图纸上字母代号一般写有两位或两位以上字母第一位字母表示被测变量后续字母表示仪表的功能第一位字母后继字母第一位字母后继字母被测变量修饰词功能被测变量修饰词功能分析报警电导率控制数量积分累积放射性记录速度安全开关温度传送电流指示位置执行机构构成一个回路的每个仪表或元件都应有自己的仪表位号
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)。
过控课程设计资料PPT教案
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×
轴端最细处直径现在为45mm，该轴段长度为多少？
84-(2~3)=82~81mm
轴长略短于毂孔长
到目前为止，已确定出外伸轴段的直径和长度如下：
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直径为标准值d① = 45 mm 也可以选择更大的联
取轴段长L① = 82mm
轴器，确定出的最细 部位轴径更大。
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×
因为最细处是安装联轴器的，因此其真正直径需等联轴器选好后才能确 定
选择联轴器（课程设计指导书第13 章）
选用：弹性柱销联轴器
型号为：
HL4 JA 4284 GB/T 5014-85 JA 4584
主动端直径为42mm，轴孔长度为84mm，A型键槽
从动端直径为45mm，轴孔长度为84mm，A型键槽
过控课程设计资料
一、传动方案论证 采用单级直齿/斜齿 圆柱齿轮传动 查课程设计指的书表2-1，i=3~5。
I pd
II η3 η2 η1
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二、电动机的选择
步 计算内容 骤
计算公式及参数
1 电机类型
Y型三相异步电机
结果 Y型三相异步电机
2 电机功率 Pd=P/η (P为输出功率，题目已知) η= η1η22η3 查参考文献1表2-3 η1=0.99； η2=0.99；η3=0.98
TII TIi23
结果
PI= PII=
nI=960r/min nII=245r/min 理论传动比i=
Td= T1= T2=
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四、直齿（斜齿）圆柱齿轮的设计
过控实验指导书(1)
实验一、单容水箱对象特性的测试一、 实验目的1、了解单容水箱的自衡特性。
2、掌握单容水箱的数学模型及其阶跃响应曲线。
3、实测单容水箱液位的阶跃响应曲线，用相关的方法分别确定它们的参数。
二、 实验设备1、THKGK-1型过程控制实验装置：GK-02 GK-03 GK-04 GK-07 2、万用表一只 3、计算机及上位机软件三、实验原理阶跃响应测试法是被控对象在开环运行状况下，待工况稳定后，通过调节器手动改变对象的输入信号（阶跃信号）。
同时，记录对象的输出数据和阶跃响应曲线，然后根据给定对象模型的结构形式，对实验数据进行合理的处理，确定模型中的相关参数。
图解法是确定模型参数的一种实用方法，不同的模型结构，有不同的图解方法。
单容水箱的数学模型可用一阶惯性环节来近似描述，用下述方法求取对象的特征参数。
单容水箱液位开环控制结构图如图1所示：图1、 单容水箱液位开环控制结构图设水箱的进水量为Q1，出水量为Q2，水箱的液面高度为h ，出水阀V2固定于某一开度值。
根据物料动态平衡的关系，求得：在零初始条件下，对上式求拉氏变换，得：式中，T=R2*C 为水箱的时间常数（注意：阀V2的开度大小会影响到水箱的时间常数），K=R2为过程的放大倍数，也是阀V2的液阻，C 为水箱的底面积。
令输入流量Q1（S ）=RO/S ，RO 为常量，则输出液位的高度为：（2）T S KR S KR TS S KR S H /1)1()(000+-=+=Q R h dthd CR ∆=∆+∆22212()() (1)()11H s R KG s Q s R CS TS ===++0.63h h h 1-TO O . O h(t)KR (1-e)()R () K R t t h K h =−−→∞∞=∞==即当时，因而有输出稳态值阶跃输入（3）-100, :h(T)KR (1-e )0.632KR 0.632h()t T ====∞当时则有 （4）式（3）表示一阶惯性环节的响应曲线是一单调上升的指数函数，如图2-2所示。
过控实验报告.
2、温度传感器的测试
改变水箱内水的温度，用温度计测量出水温，同时利用万用表和PCL-812PG板卡的A/D口测出温度传感器的输出电压，并在计算机内将其转换成相应的温度。将测量数据填入下表。
温度计（度）
16.0
16.2
16.2
16.5
16.5
传感器输出电压（伏）
0.80322
0.8251
0.8227
实验四 液位单回路控制系统的设计及参数整定
一、实验目的
掌握过程计算机控制系统的单回路控制方式。
二、实验要求
设计单容水箱的液位单回路控制系统，实现液位的定值控制，并对系统进行参数整定。
三、实验内容
1、按照图4-1，在组合式实验装置上通过选择管路，构造液位单回路控制系统。
进水
出水
图4-1液位单回路控制系统原理图
三、主要仪器与设备
1、计算机
2、接口板PCL-812PG
PCL-812PG是一块高性能，高速度的多功能数据采集卡，它适用于IBM PC以及其它兼容机。PCL-812PG在一块卡上包含了所有的数据采集功能，如：16路A/D，2路D/A，16路DI，16路DO，1路定时器、计数器通道，其中A/D数据采集为12位。PCL-812PG板卡的具体布局如图1-2。
1.819292
1.904802
4.6778 4.67787 4.677815
4.67783
其中水箱的截面积 。
四、思考题
1、分析可能造成模型不准确的原因。
答：原因有：
（1）液位传感器和流量传感器存在误差
（2）出水阀开度选择不恰当，导致实验过程不稳定，存在干扰，误差变大。
（3）为简化计算而作线性化处理，近似为Q和h在工作点附近成正比，与出水阀阻力R2成反比，由此引起误差。
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过程控制技术及应用实验指导书姜国平刘天霞汤占岐编北方民族大学化学与化学工程学院二00六年十一月目录实验1:流量自衡过程 (3)实验2：单液位非自衡过程 (6)实验3：液位与流量的非线性关系实验 (6)实验4：反应温度非自衡过程 (9)实验5：一阶惯性通道传递函数模型测试 (13)实验6：衰减振荡法液位PID控制器参数整定 (17)实验7：气体压力PID单回路控制系统的设计与整定22实验1:流量自衡过程1、实验目的1）了解什么是自衡过程及其特点。
2）分清过程自衡的原因。
3）分析过程自衡的条件及自衡的范围。
2、实验原理自衡过程是指系统中存在着对所关注的变量的变化有一种固有的、自然形式的负反馈作用，该作用总是力图恢复系统的平衡。
具有自平衡能力的过程称为自衡过程。
反之，不存在固有反馈作用且自身无法恢复平衡的过程，称为非自衡过程。
在出现扰动后，过程能靠自身的能力达到新的平衡状态的性质称为自衡特性。
无论扰动如何变化，过程自身都能在不加控制的条件下，在变量实际允许的量程范围内达到平衡，这种过程称为完全自衡过程。
实际过程中自衡常常是有条件的，并且是在一定的范围内才可以自衡，超出允许范围就无法达到自衡了。
依据过程的自衡与非自衡特性，可以将大多数工业过程的特性归类为如下常见类型。
1） 无振荡自衡过程在阶跃作用下，被作用变量不发生振荡，且逐渐向新的稳态值靠近。
此类过程的传递函数模型可表达为如下形式G s Ke Ts G s Ke T T G s Ke Ts sssn()()()()()()=+=++=+---τττ111112 （2-1）以上无振荡自衡过程传递函数模型，可以直接通过阶跃响应曲线用图解法或曲线拟合方法得到，详见本单元模块（四）。
在过程工业中无振荡自衡过程十分常见，并常用第一种模型表达。
第一种模型又称为一阶加纯滞后模型，可以用来近似多容高阶动态模型。
2） 有振荡自衡过程在阶跃作用下，被作用变量发生衰减振荡，且逐渐向新的稳态值靠近。
此类过程的传递函数模型至少是二阶以上形式，在工业过程中很少见，例如G s Ke T s Ts s()()()=++<<-τξξ222101 （2-2）3） 无振荡非自衡过程在阶跃作用下，被作用变量会一直上升或一直下降，不能达到新的平衡状态。
此类过程的传递函数模型常表达为G s Ke Tss()=-τ （2-3）G s Ke s Ts s()()=+-τ1 （2-4）由于积分过程具有非自衡特性，以上传递函数模型中都含有一个积分因子(1/S)。
3、实验工艺过程描述流量自衡过程实验选离心泵及液位流程中的泵出口流量F2，具体流程见图1-1。
工艺过程的描述详见第一部分，第二单元。
为了使实验结果准确，采用单回路液位控制系统通过上游的阀门V1调节流量F1，控制液位L1稳定。
然后，通过手动改变阀门V2的开度，观察流量F2的自衡过程。
4、实验设备及连接1）在上位计算机启动测试软件，选择并进入离心泵及液位工程。
2）在盘台上进行线路连接。
如图2-2所示，①用黑色导线将卧圆罐液位L1黑色插孔和液晶显示器下部1号黑色插孔连接，将L1设定为液晶显示器上对应的第一排左数第一个棒图显示。
②用黑色导线将离心泵出口流量F2黑色插孔和液晶显示器下部11号黑色插孔连接，将F2设定为液晶显示器上对应的第三排左数第一个数字显示。
5、控制系统组态1）将液位L1控制定义为位号LIC-01，PID参数设置为：K C=16、T i=60秒、T d=0秒、反作用。
变送器集点选L1。
带定位器的控制阀选V1，阀特性选线性，组态画面见图2-3。
2）完成趋势画面组态，选择F2、V2两个变量需要趋势记录。
趋势画面见图2-4。
3）阀门V1、V2特性选线性。
图1-1 离心泵及液位流程图画面6、实验步骤1）将测试软件选定为运行状态。
2）按照第一部分，第二单元操作规程将本系统开车到正常工况。
此时，手动调整V2的开度为45%，L1设定值设为50%。
3）手动调整V2的开度为55%，观察流量F2按一阶非周期特性上升，大约25秒钟后达到新的平衡。
4）手动调整V2的开度为60%，观察流量F2仍按一阶非周期特性上升，大约20秒钟后达到新的平衡。
5）本实验可以继续下去，无论如何改变V2的开度（增加或减少），F2总能经过一个一阶非周期特性的变化达到新的平衡点。
图1-2 盘台上的黑线连接图1-3 液位单回路控制系统组态图7、实验结果记录详见图4所记录的F2和V2随时间变化的历史曲线，及实验记录表2-1。
表2-1测试实验案例001实验记录图1-4 趋势记录画面8、实验分析与结论9、思考题1）什么是自衡过程？有何特点？2）简要解释过程自衡的原理。
3）什么原因能导致流量自衡？举例说明。
实验2：单液位非自衡过程1、实验目的1）了解什么是单液位非自衡过程及其特点。
2）分清单液位非自衡过程非自衡的原因。
3）分析单液位非自衡过程非自衡的条件。
2、实验原理见实验1。
3、实验工艺过程描述工艺过程同实验1，所不同的是固定出口流量F2（即固定V2开度），改变入口流量F1，观察液位L1的非自衡现象。
4、实验设备及连接同实验1。
5、控制系统组态同实验1。
6、实验步骤1）设定趋势回零状态，启动测试软件为运行模式。
2）按照第一部分，第二单元操作规程将本系统开车到正常工况。
此时，手动调整V2的开度为30%，L1设定值设为50%。
3）将控制器LIC-01置手动，将控制器输出提升到80%，实现方法是：在控制器图标中点击“配置”，弹出“PID控制器配置”画面，修改输出为80%，并进行“确认”。
4）观察液位持续上升，最后液位达到100%，即满罐，由于本罐通大气，继续下去则发生溢流事故，液位将维持100%不变。
5）本实验可以继续下去，发现V1的开度只要偏离使流量F1等于F2的位置，当F1大于F2时，液位L1则持续上升直到满罐；当F1小于F2时，液位L1则持续下降直到抽空。
系统再也无法达到平衡。
7、实验结果记录详见图2-5，测试软件按趋势画面组态自动记录L1和V1随时间变化的历史曲线。
图2-1 趋势记录画面8、实验分析与结论9、思考题1.什么原因能导致液位自衡？举例说明。
实验3 液位与流量的非线性关系实验一、知识点工艺过程特性为线性的主要特征是，相同的输入相对变化，导致输出的相对变化为常数。
例如，直线特性控制阀的固有特性表现为，在阀杆全行程的任何位置，相同的相对开度变化导致的流量变化总是相同，即阀门增益为常数。
而工艺过程特性为非线性的主要特征是，相同的输入相对变化，导致输出的相对变化不为常数。
例如，等百分比特性的控制阀，在阀杆全行程的任何位置，相同的相对开度变化导致的流量变化不同。
工业过程中，大多数的通道特性是非线性的。
为了测试液位的线性或非线性特性，可以先将容器液体排放干净，关闭出口阀门。
然后向容器以不变的流量（保持阀门为固定开度）注入液体，观察并记录液位的上涨数据，直到容器注满为止。
这个过程中每个单位时间流量变化都是相同的，如果液位的变化特性是线性的，所记录的液位增长曲线应当是一条斜的直线。
如果液位的变化特性是非线性的，所记录的液位增长曲线应当不是直线。
以上试验可以测试出由于容器形状所导致的液位变化的非线性特性。
实际上，入口流量或出口流量的变化也能导致液位变化的非线性特性。
广义的看，高阶动态特性为线性，变量各阶变化率之间的关系都为常数，否则都是非线性的。
二、实验说明、1、实验目的（1）了解工艺过程非线性特性的主要特征。
（3）分析导致非线性的原因。
2、实验原理同实验13、实验内容（1）实验工艺过程描述工艺过程流程图见图1-5。
将系统恢复到冷态。
打开V1，在出口泵停止的前提下，记录液位L1从0%上升到100%全过程。
（2）实验设备及连接1）在上位计算机启动测试软件，选择并进入离心泵及液位工程。
2）盘台上线路连接。
同实验1。
（3）控制系统组态1）完成趋势画面组态，选择L1变量需要趋势记录。
2）阀门V1选线性特性。
4、实验步骤1）启动离心泵与液位软件工程。
2）检查离心泵应处于关闭状态，将V1的开度调整到80%左右，测试软件选定为冷态运行状态。
3）注意维持泵出口阀V2关闭。
4）保持V1开度，以恒定的流量，直到把卧式圆储罐注满，关闭V1。
5、实验结果记录详见图1-6记录了V1维持开度以恒定的流量引起液位L1变化的趋势。
同时记录V1=80%，F1=11.28kg/s。
6、实验分析与结论1）液位与恒定流量呈非线性原因卧式圆储罐的容器形状特点是，L1=50%的高度横截面积最大，而L1从0%上升到50%，容器横截面积从最小变化到最大。
L1从50%上升到100%，容器横截面积又从最大变化到最小。
因此，在L1的中部，单位时间向容器注入相同容积的液体导致液位上升的高度最小，在容器底部或顶部，单位时间向容器注入相同容积的液体导致液位上升的高度逐渐变大。
所记录的L1变化曲线呈倒“S”形，中间变化平缓，两端变化逐渐加大。
此种情况是由于容器形状导致了液位变化的非线性。
2）流量与储罐容量核算在图1-6中通过辅助线截取当液位L1升至50%的时间t=337s - 150s=187s。
计算以恒定的流量F1=11.28kg/s，历经t=187s时间所注入储罐水的体积V（m3）。
已知水的重度γ＝1000kgf/m 3。
)(11.21000/)18728.11(/)1(3m t F V =⨯=⋅=γ比较卧式储罐1/2的体积V 1/2。
已知卧式储罐为椭圆端盖，直径D=1.5m ，最大长度L=2.6m （等效长度Le=2.4m ）)(12.22/)4.25.11416.325.0(2/25.03222/1m L D V e =⨯⨯⨯=⋅=π以上计算结果表明流量F1、L1及时间t 的测量数据准确。
图1-6 卧式圆储罐液位变化测试记录曲线三、思考题1． 工艺过程特性为线性的主要特征是什么？ 2． 工艺过程特性为非线性的主要特征是什么？ 3． 导致液位呈非线性特性的原因主要有哪些因素？4． 入口流量不变所引起的卧式圆罐的液位变化为什么呈反“S ”形？实验4：反应温度非自衡过程1、实验目的1）了解什么是反应温度非自衡过程及其特点。
2）分清反应温度非自衡的原因。
3）分析反应温度非自衡的条件。
2、实验原理见实验1。
3、实验工艺过程描述连续反应温度非自衡过程实验流程见图3-1。
工艺过程的描述详见第一部分，第五单元。
首先通过手动将连续反应过程从冷态开车达到正常工况，采用单回路控制系统TIC-01稳定反应温度，用单回路控制系统LIC-01稳定反应器内的液位。
当反应稳定后，将TIC-01切手动，人为改变夹套冷却水阀门V8开度，即加大或减小冷却水流量，观察反应温度的非自衡过程。
4、实验设备及连接1）在上位计算机启动测试软件，选择并进入连续反应工程。