一、實驗目的
1、了解復雜過程控制系統的構成及儀表的應用(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組態軟件—儀表控制實驗.MCG
3.實驗專用線若干及RS485轉232通訊線一根。
三、 實驗系統流程圖:
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。串級回路是由內反饋組成的雙環控制系統,屬于復雜控制范疇。根據上水箱的液位信號輸出給儀表,作為主調節器輸入,主調節器的輸出作為副調節器的輸入,在串級控制系統中,兩個調節器任務不同,因此要選擇調節器的不同調節規律進行控制,副調節器主要任務是快速動作,迅速抵制進入副回路的擾動,至于副回路的調節不要求一定是無靜差。主調節器的任務是準確保持下水箱液位在設定值,因此,主調節器采用PI調節器也可考慮采用PID調節器。
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域,將上水箱信號 LT1輸出用實驗線連接到智能調節儀Ⅱ(addr:2)的 輸入 1-5V 信號輸入端,正負一一對應。
將智能調節儀Ⅱ的輸出4-20mA 連接到智能調節儀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域,將流量傳感器信號FT1輸出用實驗線連接到智能調節儀I(addr:1)的 輸入 20-100mV 信號輸入端,正負一一對應。
將智能調節儀I的輸出4-20mA 連接到執行器控制信號輸入區的電動調節閥控制信號輸入端口,正負一一對應。
使用485轉232通訊線將控制臺右側面的儀表通訊口 “COM2” 與上位機連接。
2、將手動閥門1V1、V3、V4打開,關閉1V2。
3、先打開控制臺左側的總電源開關,按“Start”按鈕啟動設備,再打開儀表電源。
4、設置智能調節器參數(可在儀表上直接設置,也可在計算機上設置),其需要設置的參數如下:(未列出者用出廠默認值)
(1)主調節器(智能調節儀Ⅱ)
SV=8 (參考值)
CtrL=nPID
Addr=2 InP=33 OPt=4-20mA dPt=1
比例系數P=10,積分系數I=40, D=0 Ctl = 2
SCL=0 SCH=1200
OPL=0 OPH=100
FILt = 10 CF2=0
(2)副調節器 (智能調節儀I)
CtrL= nPID
Addr=1 InP=39 OPt=4-20mA dPt=1
比例系數P=350,積分系數I=25, D=5 Ctl = 10
SCL=0 SCH=1200
OPL=0 OPH=100
FILt = 10 CF2=1
具體請詳細閱讀調節器使用手冊
5、 打開計算機上的 MCGS運行環境,選擇系統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節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、待系統穩定后,給定加個階躍信號,觀察其液位變化曲線。
10、再等系統穩定后,給系統加個干擾信號,觀察液位變化曲線。