过程控制实验指导书

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1、实验一FESTO过程控制平台认知实验一、实验目的和任务1.熟悉FESTO过程控制平台各工作站的功能2．熟悉FESTO过程控制平台各工作站中各物理变量的传感器3．熟悉SIEMENSSIPARTDR19控制器面板功能4.绘制FESTO过程控制平台工艺流程图二、实验内容主要内容：1．了解控制平台各工作站功能；2．查看FESTO过程控制平台各工作站中各物理变量的传感器3．观察SIEMENSSIPARTDR19控制器面板功能4.弄清FESTO过程控制平台管路连接三、实验仪器、设备及材料1．FESTO综合过程控制实验装置四、实验原理对过程控制工艺的认知是过

2、程控制工程的开端。对过程控制的工艺认知包括对系统的被控制量、控制量、对象的结构、传感器的型号、控制器的型号、调节器的型号、控制回路的构成、大系统之间各独立系统之间的连接情况。常见工艺流程图绘制说明：第一位字母F-流量P-压力L-液位T-温度Q-成分V-阀门P-泵离心泵电磁阀手动阀比例阀M第一位后字母I-指示C-控制A-报警H-高限L-下限五、主要技术重点、难点重点观察各控制工作站是如何通过旁路系统彼此相联系的六、实验步骤（一）观察各独立工作站1.液位工作站（1）找到传感器、执行器、控制器、对象（2）绘制液位工作站的工艺示意图2.流量工作站（1）

3、找到传感器、执行器、控制器、对象（2）绘制流量工作站的工艺示意图3.压力工作站（1）找到传感器、执行器、控制器、对象（2）绘制压力工作站的工艺示意图4.温度工作站（1）找到传感器、执行器、控制器、对象（2）绘制温度工作站的工艺示意图5.旁路工作站（1）找到执行器（2）绘制温度工作站的工艺示意图（二）观察绘制系统工艺流程图（三）观察DR19控制器面板（1）认知控制器面板上各按钮，各指示器的功能七、实验报告要求1、实验目的及要求2、实验方案及控制线路图3、绘制各工作站工艺图4、绘制系统工艺图5、指出DR19控制器各标记所指功能八、实验注意事项1、实

4、验前应认真检查所用电路结构图是否正确2、实验应严肃认真，同组成员应分工合作，认真记录实验数据3、注意观察并记录实验中所发生的现象，认真思考和分析4、如发现机器故障，应及时向指导老师报告九、思考题1．想搭建一个恒温度恒液位系统，各电磁阀的开关状态应置于何种状态？2．如果刚使用该系统，想排空管路中的空气，采用怎样的方式排出最好？3．心得体会。实验二控制系统对控制策略的响应一、实验目的和任务1.掌握P控制的特点2．掌握PI控制的特点3.掌握PID控制的特点二、实验内容主要内容：1．了解一个实际的被控系统对不同控制作用的响应；2．明确为什么要选择适当的

5、控制器并正确配置参数的意义。三、实验仪器、设备及材料1．综合过程控制实验装置2．远程监控PC站四、实验原理P（比例）控制具有快速响应的特点，但无法做到无差调节。I（积分）控制具有无差调节的特点，但其消除无差的时间很长。D（微分）控制具有超前调节的特点，但其控制效果为有差调节。PI（比例+积分）控制响应速度较快，无差调节。PID（比例+积分+微分）控制能够实现控制系统的稳、准、快三方面指标。PID五、主要技术重点、难点重点观察每种控制策略对不同类型系统的动态性能与稳态精度的影响。六、实验步骤（1）打开工作站1．打开各工作站电源2．扭动旁路控制台钥

6、匙到自动位置3．按下RESET按钮，旁路工作站自动指示灯亮。（1）打开远程监控PC机（2）进入WINCC监控界面点击运行符号，进入到系统远程监控界面。（3）液位控制策略响应1.打开阀V1012.鼠标双击监控界面旁路总控泵P5013.将液位控制回路控制打到自动”AUTO”位置4.进入液位控制器参数设定界面，按照表1.1，1.2，1.3分别设定PID调节器参数对每种控制都按照下表做出相应的控制，参数取值如下表P控制参数取值Kp2Kp5Kp10表1.1PI控制参数取值参数取值Kp2Ti10Kp2Ti5Kp5Ti10Kp5Ti5表1.2PID控制参数取

7、值参数取值参数取值Kp1Ti1Td1Kp1Ti2Td1Kp1Ti2Td5Kp1Ti51Td1表1.3七、实验报告要求1、实验目的及要求2、实验方案及控制线路图3、整理实验原始数据，按数据处理要求进行。绘制曲线。4、对实验中出现的现象进行分析八、实验注意事项1、实验前应认真检查所用电路结构图是否正确2、实验应严肃认真，同组成员应分工合作，认真记录实验数据3、注意观察并记录实验中所发生的现象，认真思考和分析4、如发现机器故障，应及时向指导老师报告九、思考题1．每种系统对P，PI，PID控制的响应如何？2．为什么液位控制泵常常不停的启动停止，控制作用

8、在小幅度范围内振荡？3．心得体会。实验三PROFIBUS现场总线连接应用实验一、实验目的和任务1．掌握本实验中PROFIBUS总线的搭建情况2．了解S