过程控制系统实验报告.
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《过程控制系统实验报告》
院-系:
专业:
年级:
学生姓名:
学号:
指导教师:
2015 年6 月
过程控制系统实验报告
部门:工学院电气工程实验教学中心实验日期:年月日
姓名学号班级成绩
实验名称实验一单容水箱液位定值控制实验学时
课程名称过程控制系统实验及课程设计教材过程控制系统
一、实验仪器与设备
A3000现场系统,任何一个控制系统,万用表
二、实验要求
1、使用比例控制进行单溶液位进行控制,要求能够得到稳定曲线,以及震荡曲线。
2、使用比例积分控制进行流量控制,能够得到稳定曲线。设定不同的积分参数,进行
比较。
3、使用比例积分微分控制进行流量控制,要求能够得到稳定曲线。设定不同的积分参数,进行比较。
三、实验原理
(1)控制系统结构
单容水箱液位定值(随动)控制实验,定性分析P, PI,PD控制器特性。
水流入量Qi由调节阀u控制,流出量Qo则由用户通过负载阀R来改变。被调量为水位H。使用P,PI , PID控制,看控制效果,进行比较。
控制策略使用PI、PD、PID调节。
(2)控制系统接线表
使用ADAM端口测量或控制量测量或控制量标号使用PLC端
口
锅炉液位LT101 AI0 AI0
调节阀FV101 AO0 AO0
四、实验内容与步骤
1、编写控制器算法程序,下装调试;编写测试组态工程,连接控制器,进行联合调试。这些步骤不详细介绍。
2、在现场系统上,打开手阀QV-115、QV-106,电磁阀XV101(直接加24V到DOCOM,GND到XV102控制端),调节QV-116闸板开度(可以稍微大一些),其余阀门关闭。
3、在控制系统上,将液位变送器LT-103输出连接到AI0,AO0输出连到变频器U-101控制端上。
注意:具体哪个通道连接指定的传感器和执行器依赖于控制器编程。对于全连好线的系统,例如DCS,则必须安装已经接线的通道来编程。
4、打开设备电源。包括变频器电源,设置变频器4-20mA的工作模式,变频器直接驱动水泵P101。
5、连接好控制系统和监控计算机之间的通讯电缆,启动控制系统。
6、启动计算机,启动组态软件,进入测试项目界面。启动调节器,设置各项参数,将调节器的手动控制切换到自动控制。
7、设置PID控制器参数,可以使用各种经验法来整定参数。这里不限制使用的方法。
五、实验结果记录及处理
六、实验心得体会:
比例控制特性:能较快克服扰动的影响,使系统稳定下来,但有余差。
比例积分特性:能消除余差,它能适用于控制通道时滞较小、负荷变化不大、被控量不允许由余差的场合。
比例微分特性:对于改善系统的动态性能指标,有显著的效果。
比例积分微分特性:可以消除余差,又能提高系统的稳定性。
过程控制系统实验报告
部门:工学院电气工程实验教学中心实验日期:年月日
姓名学号班级成绩
实验名称实验二双容水箱液位定值控制实验学时
课程名称过程控制系统实验及课程设计教材过程控制系统
一、实验仪器与设备
A3000现场系统,任何一个控制系统,万用表
二、实验要求
1、掌握多容系统单回路控制的特点
2、深入了解PID控制特点。
3、深入研究P、PI和PID调节器的参数对系统性能的影响。
三、实验原理
1、系统结构
水从中水箱进入,中水箱闸板开度8毫米,进入下水箱,下水箱闸板开度5-6毫米。要保证中水箱闸板开度大约下水箱闸板开度,这样控制效果好些。水流入量Qi由调节阀u控制,流出量Qo则由用户通过闸板来改变。
2、控制逻辑结构
双容水箱液位控制系统
3、控制系统接线表
测量或控制量测量或控制量标号使用PLC端口使用ADAM端口下水箱液位LT103 AI0 AI0
调节阀FV101 AO0 AO0
四、实验内容与步骤
1、使用组态软件进行组态。注意实时曲线时间要设定大些,例如15分钟。因为多容积
导致的延迟比较大。
2、在A3000-FS上,打开手阀JV205、JV201,调节中水箱、下水箱闸板具有一定开度,
其余阀门关闭。
3、连线:下水箱液位连接到内给定调节仪输入。内给定调节仪的输出连接到调节阀的
控制端。
4、打开A3000电源。在A3000-FS上,启动右边水泵,给中水箱注水。
5、按所学理论操作调节器,进行PID设定。首先还是使用P比例调节,单容实验的P
值可以参考。然后再加I值。参见上一实验。
五、实验结果记录及处理
六、实验心得体会:
PID 控制特点:它以其结构简单、稳定性好、工作可靠、调整方便而成为工业控制主要技术之一。当被控对象结构和参数不能完全掌握,或不到精确数学模型时,控制理论其它技术难以采用时,系统控制器结构和参数必须依靠经验和现场调试来确定,这时应用PID控制技术最为方便。
过程控制系统实验报告
部门:工学院电气工程实验教学中心实验日期:年月日
姓名学号班级成绩
实验名称实验三流量调节阀 PID单回路控制学时
课程名称过程控制系统实验及课程设计教材过程控制系统
一、实验仪器与设备
A3000现场系统,任何一个控制系统,万用表
二、实验要求
1、熟悉单回路流量PID控制系统的硬件配置。
1、根据实验数据,进一步了解流量PID控制。
三、实验原理
流量
调节
阀控
制流
程图
如图
2.5.
1所
示。