自动化仪表及过程控制实验指导书

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1、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：增压泵调节仪HT上水箱下水箱电磁阀1V21V10V4V5储水箱四、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

2、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。控制系统结构如图1-1调节器位式电磁阀上水箱液位变送器（上水箱）设定值e反馈值图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

3、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

4、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：增压泵调节仪HT上水箱下水箱电动阀1V11V10储水箱V4V5四、实验原理本实验采用仪表控制,将液位控制在设定高度。根据上水箱液位信号输出给仪表,仪表根据P、I、D参数进行PID运算，输出信号给电动调节阀，然后由电动调节阀控制水泵1供水系统的进水流量，从而达

5、到控制液位恒定的目的。单容水箱液位过程控制的方块原理图：如图1-2扰动上水箱电动阀调节器设定值e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

6、1阶跃反应曲线整定参数表控制规则控制器参数δTITDPδsPI1.2δs0.5TsPID0.8δs0.3Ts0.1Ts6、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）SV=20（参考值）dF=0.3（参考值）CtrL=1P=7（参考值）I=20（参考值）d=0（参考值）Sn=33Dip=2（参考值）dIL=0dIH=50OP1=4OPL=0OPH=100CF=0Addr=1run=1具体请详细阅读调节器使用手册7、在控制板上打开水泵1

7、、电动调节阀。8、在信号板上打开电动调节阀输入信号、上水箱输出信号。9、打开计算机上的MCGS运行环境，选择系统管理菜单中的用户登录，登录用户。10、选择单回路控制实验的电动阀支路单容液位控制实验。11、选择仪表控制方式。12、观察计算机上的实时曲线和历史曲线。13、待系统稳定后，给定加个阶跃信号，观察其液位变化曲线。14、再等系统稳定后，给系统加个干扰信号，观察液位变化曲线。15、曲线的分析处理，对实验的记录曲线分别进行分析和处理，处理结果记录于表中。阶跃响应曲线数据处理记录表参数值测量情况液位

8、1液位2K1T1τ1K2T2τ2阶跃1阶跃2平均值按常规内容编写实验报告，并根据K、T、τ平均值写出广义的传递函数。六、思考建议根据经验设定PID控制与仪表自整定PID有什么区别。实验三液位串级控制一、实验目的1、了解复杂过程控制系统的构成及仪表的应用（熟悉仪表的操作）2、掌握复杂过程控制一串级控制方法。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智能调节仪二台、上下水箱及液位变送器、水泵1系统等）。2、AI-818仪表的操作说明书变送器的调试