一、實驗目的
1、了解復雜過程控制系統(tǒng)的構(gòu)成及儀表的應用(熟悉儀表的操作)
2、掌握復雜過程控制一串級控制方法。
二、 實驗設備及參考資料
1.過程控制綜合實驗裝置—儀表控制模塊
2.計算機及MCGS組態(tài)軟件—儀表控制實驗.MCG
3.實驗專用線若干及RS485轉(zhuǎn)232通訊線一根。
三、 實驗系統(tǒng)流程圖:
四、 實驗原理
本實驗采用儀表控制,將上水箱液位控制在設定高度。串級回路是由內(nèi)反饋組成的雙環(huán)控制系統(tǒng),屬于復雜控制范疇。根據(jù)上水箱的液位信號輸出給儀表,作為主調(diào)節(jié)器輸入,主調(diào)節(jié)器的輸出作為副調(diào)節(jié)器的輸入,在串級控制系統(tǒng)中,兩個調(diào)節(jié)器任務不同,因此要選擇調(diào)節(jié)器的不同調(diào)節(jié)規(guī)律進行控制,副調(diào)節(jié)器主要任務是快速動作,迅速抵制進入副回路的擾動,至于副回路的調(diào)節(jié)不要求一定是無靜差。主調(diào)節(jié)器的任務是準確保持下水箱液位在設定值,因此,主調(diào)節(jié)器采用PI調(diào)節(jié)器也可考慮采用PID調(diào)節(jié)器。
五、實驗步驟
1、按要求接好實驗導線和通訊線。
在傳感器信號輸出區(qū)域,將上水箱信號 LT1輸出用實驗線連接到智能調(diào)節(jié)儀Ⅱ(addr:2)的 輸入 1-5V 信號輸入端,正負一一對應。
將智能調(diào)節(jié)儀Ⅱ的輸出4-20mA 連接到智能調(diào)節(jié)儀I的輸入 1-5V 信號輸入端,正負一一對應。
在傳感器信號輸出區(qū)域,將流量傳感器信號FT1輸出用實驗線連接到智能調(diào)節(jié)儀I(addr:1)的 輸入 20-100mV 信號輸入端,正負一一對應。
將智能調(diào)節(jié)儀I的輸出4-20mA 連接到執(zhí)行器控制信號輸入?yún)^(qū)的電動調(diào)節(jié)閥控制信號輸入端口,正負一一對應。
使用485轉(zhuǎn)232通訊線將控制臺右側(cè)面的儀表通訊口 “COM2” 與上位機連接。
2、將手動閥門1V1、V3、V4打開,關(guān)閉1V2。
3、先打開控制臺左側(cè)的總電源開關(guān),按“Start”按鈕啟動設備,再打開儀表電源。
4、設置智能調(diào)節(jié)器參數(shù)(可在儀表上直接設置,也可在計算機上設置),其需要設置的參數(shù)如下:(未列出者用出廠默認值)
(1)主調(diào)節(jié)器(智能調(diào)節(jié)儀Ⅱ)
SV=8 (參考值)
CtrL=nPID
Addr=2 InP=33 OPt=4-20mA dPt=1
比例系數(shù)P=10,積分系數(shù)I=40, D=0 Ctl = 2
SCL=0 SCH=1200
OPL=0 OPH=100
FILt = 10 CF2=0
(2)副調(diào)節(jié)器 (智能調(diào)節(jié)儀I)
CtrL= nPID
Addr=1 InP=39 OPt=4-20mA dPt=1
比例系數(shù)P=350,積分系數(shù)I=25, D=5 Ctl = 10
SCL=0 SCH=1200
OPL=0 OPH=100
FILt = 10 CF2=1
具體請詳細閱讀調(diào)節(jié)器使用手冊
5、 打開計算機上的 MCGS運行環(huán)境,選擇系統(tǒng)管理菜單中的用戶登錄,登錄用戶。
6、選擇串級控制實驗的上水箱液位與電動調(diào)節(jié)閥支路流量串級控制實驗。
7、選擇儀表控制方式。
8、觀察計算機上的實時曲線和歷史曲線。
9、待系統(tǒng)穩(wěn)定后,給定加個階躍信號,觀察其液位變化曲線。
10、再等系統(tǒng)穩(wěn)定后,給系統(tǒng)加個干擾信號,觀察液位變化曲線。