《过程控制与仪表》实验指导书

《《过程控制与仪表》实验指导书》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、《过程控制及仪表》实验指导书翼典艺恩冯虎杨犹方民族女禽电扎信息工咨禽院二OO八耳三月实验系统介绍1实验一一阶单容上水箱对彖特性测试实验11实验二二阶双容中水箱对象特性测试实验16实验三单冋路控制系统PID参数整定实验(1)——上水箱液位P1D整定实验21实验四单回路控制系统PID参数整定实验(2)——锅炉内胆水温PID整定实验27实验五出级控制实验——上水箱中水箱液位串级控制实验31随着计算机控制装置在控制仪表基础上发展起来以后，□动化控制手段也越來越丰富。其中有在工业领域有着广泛应用的智能数字仪表控制系统、智能仪表加计

2、算机组态软件控制系统、计算机DDC控制系统、PLC控制系统、DCS分布式集散控制系统、有FCS现场总线控制系统等。在现代化工业生产中，过程控制技术正为实现各种最优的技术经济指标、提高经济效益和劳动生产效率、改善劳动条件、保护生态环境等方面起越來越大的作用。二、AE2000B型系统介绍AE2000B型过程控制实验装置是根据工业口动化及和关专业教学特点，吸取了国外同类实验装置的特点和长处，并与目前人型工业自动化现场紧密联系，采用了工业上广泛使用并处于领先的AI智能仪表加组态软件控制系统、DCS（分布式集散控制系统），经过精心

3、设计，多次实验和反复论证，推出的一套基于本科，着重于研究生教学、学科基地建设的实验设备。该设备涵盖了《信号和信息处理》、《传感技术》、《工程检测》、《模式识别》、《控制理论》、《自动化技术》、《智能控制》、《过程控制》、《自动化仪表》、《计算机应用和控制》、《计算机控制系统》等课程的教学实验与研究。整个系统美观实用，功能多样，使用方便，既能进行验证性、设计性实验，乂能提供综合性实验，可以满足不同层次的教学和研究要求。AE2000型过程实验装置的检测信号、控制信号及被控信号均采用ICE标准，即电压1〜5V,电流4〜20mA

4、。实验系统供电要求：单相220V交流电，外型尺寸:1850XI450X900mm,重量:lOOKg一）、AE2000B型系统主要特点1.被调参数囊括了流量、压力、液位、温度四大热工参数。2.执行器中既有电动调节阀（或气动调节阀）、单相SCR移相调压等仪表类执行机构，又冇变频器等电力拖动类执行器。3•调节系统除了有调节器的设定值阶跃扰动外，还有在对象中通过另一动力支路或电磁阀和手操作阀制造各种扰动。4.一个被调参数可在不同动力源、不同的执行器、不同的工艺线路下可演变成多种调节回路，以利于讨论、比较各种调节方案的优劣。5.某

5、些检测信号、执行器在本对象中存在相互干扰，二者同时进行时要对原独立调节系统的被调参数进行重新整定，还可对复杂调节系统比较优劣。6.各种控制算法和调节规律在开放的组态实验软件平台上都可以实现。7.实验数据及图表在MCGS组态软件中永久存储可随时调用，以便实验者进行实验后的比较和分析。二）、AE2000B型实验对象组成结构过程控制实验对象系统包含有：不锈钢储水箱（长X宽X高：850X450X400mm）.串接圆筒有机玻璃上水箱、中水箱、下水箱、单相2.5KW屯加热锅炉（由不锈钢锅炉内胆加温筒和封闭式外循坏不锈钢冷却锅炉夹套组

6、成）。系统动力支路分两路组成：一路由单相增压泵、电动调节阀、涡轮流量计、自锁紧不锈钢水管及手动切换阀组成;另一路由增压泵、变频调速器、小流量涡轮流量计、门锁紧不锈钢水管及手动切换阀组成。如图2-1所示：0J•FIRN2-1、系统结构图对象系统结构图屮检测变送和执行元件包括：液位传感器、温度传感器、涡轮流量计、压力表、屯动调节阀等。AE2000B实验对象检测及执行装置包括：检测装置：扩散硅压力液位传感器、涡轮流量传感器、PtlOO热电阻温度传感器。执行装置：单相可控硅移相调压装置、电动调节阀、变频器。1、液位传感器工作原理

7、：当被测介质（液体）的压力作用于传感器时，压力传感器将压力信号转换成电信号，经归一化差分放大和输出放大器放大，最后经V/A电压电流转换器转换成与被测介质（液体）的液位压力成线性对应关系的420mA标准电流输出信号。接线如图所示：接线说明：传感器的端子位于屮继箱内，电缆线从屮继箱的引线口接入，直流电源24V+接中继箱内正（+）,中继箱内负（一）接负载电阻，负载电阻接24V-,输出4~20mA电流信号，通过负载电阻转换成电压信号，两线制接法。在负载电阻250/50Q两端取信号电压，当负载电阻接250Q时信号电压为1〜5V,当

8、负载屯阻切换成50Q时信号电压为0.2〜IV。零点和量程调整：零点和量程调整电位器位于另一侧的屮继箱内。校正时打开屮继箱盖，即可进行调整,左边的（Z）调零电位器，右边的（R）调增益电位器。2、温度传感器PtlOO热电阻工作原理：接线说明：连接两端元件热电阻采用的是三线制接法。采用三线制接法是为了减少测量误差。因为在多