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过程控制综合实验台液位流量串级控制实验
发布时间：2024-09-24 |
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．过程控制综合实验装置—仪表控制模块
2．计算机及MCGS组态软件—仪表控制实验.MCG
3．实验专用线若干及RS485转232通讯线一根。
三、 实验系统流程图：
四、 实验原理
本实验采用仪表控制,将上水箱液位控制在设定高度。串级回路是由内反馈组成的双环控制系统，属于复杂控制范畴。根据上水箱的液位信号输出给仪表,作为主调节器输入，主调节器的输出作为副调节器的输入，在串级控制系统中，两个调节器任务不同，因此要选择调节器的不同调节规律进行控制，副调节器主要任务是快速动作，迅速抵制进入副回路的扰动，至于副回路的调节不要求一定是无静差。主调节器的任务是准确保持下水箱液位在设定值，因此，主调节器采用PI调节器也可考虑采用PID调节器。
五、实验步骤
1、按要求接好实验导线和通讯线。
在传感器信号输出区域，将上水箱信号 LT1输出用实验线连接到智能调节仪Ⅱ（addr：2）的 输入 1-5V 信号输入端，正负一一对应。
将智能调节仪Ⅱ的输出4-20mA 连接到智能调节仪I的输入 1-5V 信号输入端，正负一一对应。
在传感器信号输出区域，将流量传感器信号FT1输出用实验线连接到智能调节仪I（addr：1）的 输入 20-100mV 信号输入端，正负一一对应。
将智能调节仪I的输出4-20mA 连接到执行器控制信号输入区的电动调节阀控制信号输入端口，正负一一对应。
使用485转232通讯线将控制台右侧面的仪表通讯口 “COM2” 与上位机连接。
2、将手动阀门1V1、V3、V4打开，关闭1V2。
3、先打开控制台左侧的总电源开关，按“Start”按钮启动设备，再打开仪表电源。
4、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）
（1）主调节器（智能调节仪Ⅱ）
SV=8 （参考值）
CtrL=nPID
Addr=2 InP=33 OPt=4-20mA dPt=1
比例系数P=10，积分系数I=40， D=0 Ctl = 2
SCL=0 SCH=1200
OPL=0 OPH=100
FILt = 10 CF2=0
（2）副调节器 （智能调节仪I）
CtrL= nPID
Addr=1 InP=39 OPt=4-20mA dPt=1
比例系数P=350，积分系数I=25， D=5 Ctl = 10
SCL=0 SCH=1200
OPL=0 OPH=100
FILt = 10 CF2=1
具体请详细阅读调节器使用手册
5、 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。
6、选择串级控制实验的上水箱液位与电动调节阀支路流量串级控制实验。
7、选择仪表控制方式。
8、观察计算机上的实时曲线和历史曲线。
9、待系统稳定后，给定加个阶跃信号，观察其液位变化曲线。
10、再等系统稳定后，给系统加个干扰信号，观察液位变化曲线。 |
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