水位水箱实验

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1、水箱水位试验一、实验目的1、通过使用LN2000分散控制系统2、对水箱水位进行控制，熟悉掌握DCS控制系统基本设计过程。二、实验设备1、PCS过程控制实验装置；2、LN2000DCS系统；3、上位机（操作员站）三、实验主要内容1、实验物理系统的总体构成（1）水箱系统（2）DCS系统（3）上位操作员站系统2、系统工艺流程3、系统控制原理采用DCS控制，将上水箱液位控制在设定高度。将液位信号输出给DCS，根据PID参数进行运算，输出信号给电动调节阀，由DDF电动阀来控制水泵的进水流量，从而达到控制设定液位基本恒

2、定的目的。系统控制框图如下：控制方案改进：可考虑在现有控制方案基础上，将给水增压泵流量信号引入作为导前微分或控制器输出前馈补偿信号。四、实验步骤1、基于DCS的控制逻辑设计与组态启动StartUp.exe，出现如下窗口（1）系统全局数据库组态（单击系统数据库按钮进入）数据库的组态一般分为两部分：数据采集测点的配置组态和中间计算点的组态。中间计算点是为了图形数据显示所形成的统计计算点。I/O测点清单如下：硬件连接已接好，数据库已经输入完毕，只能修改中间点。（2）SAMA图组态（单击SAMA图组态按钮进入）模块

3、介绍：主要是AI、DI、AO、DO、AM、DM、PID控制器、MA手操器、设备驱动器，RS触发器、比较器模块，包括模块实现的功能及其输入输出中间参数。(详见算法手册说明)本实验需要组态的有：设备驱动器：电动门、增压泵MA手操器：水箱水位控制DDF阀手操器（3）水箱水位控制逻辑组态更改各种参数要求：实现手自动无扰切换（利用跟踪），偏差大切手动，增压泵只有在DDF电动阀有一定开度时，才允许启动，在给水流量为0时跳闸。注意：SAMA图组态完成后需保存、编译成功，可在线调试，但不可在线组态。2、操作员站监控画面

4、组态（1）工艺流程画面组态按照下面给出的水箱系统流程图在LN2000上设计简单形象的流程图，并在图中能够显示需要监视的数据。要求：界面上显示所有的测点数值（共4个），例如水位、开度、流量等；执行机构运行时为红色，停止时为绿色；阀门手动时为绿色，自动时为红色。（2）操作器画面组态与SAMA图对应，需要设计的操作器包括增压泵及水箱水位控制DDF阀手操器设备驱动器的组态过程：添加启动、停止、确认按钮（启动时为红色，停止和确认时为绿色）添加启停状态开关量显示（已启时为红色，已停时为绿色）M/A手操器的组态过程：PV

5、（测量值）、SP（设定值）、OUT（输出值）的动态数据显示，标明单位，以上三个量的棒状图动态显示，设好最大填充值和最大值；手、自动按钮（手动时为1，显示绿色；自动时为0，显示红色），以及SP、OUT的增减按钮；SP（设定值）、OUT（输出值）的直接给值（用数字键盘）点击增压泵就会出现点击DF1就会出现（3）趋势画面组态显示需要观察的数据点趋势图3、系统运行调试实验系统调试实验主要包括以下内容：（1）观察过程参数显示是否正常、执行机构操作是否正常，是否按要求变化；（2）检查控制系统逻辑是否正确，并在适当时候投

6、入自动运行；（3）系统扰动实验（水位给定值扰动、给水（上水/下水）阀门扰动）；（4）增压泵流量信号：导前微分、前馈补偿扰动实验；（4）控制回路参数在线整定，PID参数可在线整定；（5）当系统存在较大问题时，如需进行控制结构修改、增加测点等，不能在线修改，应重新离线组态、编译、下装。4、组态逻辑下装步骤：过程站操作——选择需要下装的站——下装备站——执行操作——切换主备站——执行操作——从主站复制到备站——执行操作——关闭5、系统动态调试系统动态调试一般包括以下内容：1）观察过程参数显示是否正常、执行机构操作

7、是否正常，是否按要求变化；2）检查控制系统逻辑是否正确，并在适当时候投入自动运行；3）对控制回路进行在线整定，PID参数可在线整定；得到参数δ=0.02，TI=15.4）当系统存在较大问题时，如需进行控制结构修改、增加测点等，不能在线修改，应重新离线组态、编译、下装。