變頻器支路單容液位控制實驗
一、實驗目的1．了解單回路單容液位定值控制系統的結構與組成。
2．掌握單回路液位定值控制系統控制器參數的整定。
3．研究控制器相關參數的變化對系統動態性能的影響。
4. 了解變頻器液位控制的特點。
二、 實驗設備
1．過程控制綜合實驗裝置—PLC控制模塊
2．計算機及MCGS組態軟件—PLC200控制實驗.MCG
3．實驗專用線若干及網線一根。
三、實驗原理
本實驗采用PLC控制,將液位控制在設定高度。根據上水箱液位信號LT1輸出給PLC，PLC根據P、I、D參數進行PID運算，輸出信號給變頻器，然后由變頻器控制水泵供水系統的水流量，從而達到控制設定液位基本恒定的目的。
單容水箱液位過程控制的方塊原理圖如圖所示。
四、實驗步驟與內容
1．了解實驗裝置中的對象，流程圖如圖所示。
2．按要求連接實驗導線和通訊線。
將PC與控制臺右側面的PLC通訊口“LAN”用網線連接。
在傳感器信號輸出區域，將上水箱液位信號LT1端口用實驗線連接到PLC的AI0信號輸入端，正負一一對應。
將PLC輸出信號AO1連接到執行器控制信號輸入區的變頻器信號輸入端口，正負一一對應。
3．將手動閥門2V1、V3、V4打開，關閉2V2、2V3。
4．先打開控制臺左側的總電源開關，按“Start”按鈕啟動設備，再打開PLC控制單元電源。
5．在控制板上打開變頻器電源開關。
6．在PC上運行工程“PLC200控制實驗”。
7．選擇系統管理菜單中的用戶登錄，登錄用戶。
8．進入實驗目錄頁面，選擇 “變頻器支路單容液位控制實驗”。
9．參數設置。
周期Ts=1 （參考值）
設定值SV=10 （參考值）
比例參數Kc=7 （參考值）
積分參數Ti=30 （參考值）
微分參數Td=0 （參考值）
10.選擇自動控制，在控制面板上打開變頻器啟動開關，啟動變頻器。
11．待液位穩定于給定值后，通過以下方式加干擾：突增（或突減）設定值的大小，使其有一個正（或負）階躍增量的變化。 擾動量為控制量的5％～15％，干擾過大可能造成水箱中水溢出或系統不穩定。加入干擾后，水箱的液位便離開原平衡狀態，經過一段調節時間后，水箱液位穩定至新的設定值，記錄此時的液位設定值。
12．分別適量改變調節儀的P及I參數，用計算機記錄不同參數時系統的階躍響應曲線。
13．分別用P、PD、PID三種控制規律，用計算機記錄不同控制規律下系統的階躍響應曲線。
14．實驗完成后，點擊結束實驗退出，關閉變頻器啟停開關，再關閉各個電源開關，拔出并整理實驗線
五、實驗報告要求
1．畫出電動閥單容水箱液位定值控制實驗的結構框圖。
2．用實驗方法確定控制器的相關參數，寫出整定過程。
3．比較不同PID參數對系統的性能產生的影響。