【正文】 在控制信號線和正反轉(zhuǎn)短接線都拔下的情況下，“PU/EXT”按鈕，可將變頻器的工作狀態(tài)從EXT切到PU狀態(tài)下，將頻率調(diào)到某一值，按下“SET”鍵，這時(shí)會(huì)有F和設(shè)定值交替閃爍3秒的狀態(tài)，表示設(shè)定成功，按下“RUN”鍵，變頻器會(huì)自動(dòng)運(yùn)行到設(shè)定頻率，在運(yùn)行狀態(tài)下，可通過旋轉(zhuǎn)頻率設(shè)定器來調(diào)整當(dāng)前運(yùn)行頻率。3. 建立對象的數(shù)學(xué)模型的提示過程的數(shù)學(xué)模型是設(shè)計(jì)過程控制系統(tǒng)，確定控制方案，分析質(zhì)量指標(biāo)、整定調(diào)節(jié)器參數(shù)等的重要依據(jù)。2) 根據(jù)生產(chǎn)工藝要求，合理選擇系統(tǒng)性能指標(biāo)參見《過程控制工程》P1423) 合理選擇被控參數(shù)和控制參數(shù)同上4) 合理設(shè)計(jì)控制器的控制規(guī)律參加《過程控制工程》P1535) 過程參數(shù)的測量與變送、控制執(zhí)行器的選擇參加《過程控制工程》P1492. 鍋爐內(nèi)膽溫度特性測試提示鍋爐內(nèi)膽水溫特性的測取，首先通過調(diào)節(jié)器“手動(dòng)”輸出，控制三相電加熱管的端電壓，從而達(dá)到控制鍋爐內(nèi)膽水溫的目的。當(dāng)然也不能走極端，試圖把所有擾動(dòng)都包括進(jìn)去，這樣將使得主調(diào)節(jié)器失去作用，也就不成其為串級控制了。IV) 串級系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的幾個(gè)問題副回路的設(shè)計(jì)：串級系統(tǒng)的種種優(yōu)點(diǎn)都是因?yàn)樵黾恿烁被芈返木壒省Ｗ詈?，由于副環(huán)的存在，使串級系統(tǒng)有一定的自適應(yīng)能力。主調(diào)節(jié)器具有自己獨(dú)立的設(shè)定值，它的輸出作為副調(diào)節(jié)器的設(shè)定值，而副調(diào)節(jié)器的輸出信號則是送到調(diào)節(jié)閥去控制生產(chǎn)過程。選擇合適的控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，首先要綜合被控對象的特征以及各個(gè)控制結(jié)構(gòu)性能分析，然后從眾多的控制結(jié)構(gòu)中選擇一種，以期運(yùn)行后能滿足系統(tǒng)的性能指標(biāo)。5. 了解和掌握自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)方法，并在THJ2型高級過程控制系統(tǒng)平臺(tái)上完成本控制系統(tǒng)線路連接和參數(shù)調(diào)試，得到最佳控制效果。4. 手動(dòng)操作調(diào)節(jié)器，使其輸出有一個(gè)正（或負(fù)）階躍增量的變化（此增量不宜過大，以免水箱中水溢出），于是水箱的液位便離開原平衡狀態(tài)，經(jīng)過一定的調(diào)節(jié)時(shí)間后，水箱的液位進(jìn)入新的平衡狀態(tài)，如圖4所示。當(dāng)由實(shí)驗(yàn)求得圖2所示的階躍響應(yīng)曲線后，該曲線上升到穩(wěn)態(tài)值的63%。本部分內(nèi)容主要介紹被控對象為單容水箱對典型輸入信號的響應(yīng)曲線來確定它的數(shù)學(xué)模型的具體方法。3. 屏上裝有一套電壓型漏電保護(hù)裝置和一套電流型漏電保護(hù)裝置。11. 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及圖表在MCGS軟件系統(tǒng)中很容易存儲(chǔ)及調(diào)用，以實(shí)驗(yàn)者進(jìn)行實(shí)驗(yàn)后的比較和分析。3. 直實(shí)性、直觀性、綜合性強(qiáng)，控制對象組件全部來源于工業(yè)現(xiàn)場。6. 輸出規(guī)格（模塊化）k) 繼電器觸點(diǎn)開關(guān)輸出（常開+常閉）：250VAC/1A或30VDC/1Al) 可控硅無觸點(diǎn)開關(guān)輸出（常開或常閉）：100240VAC/（持續(xù)），2A（20mS瞬時(shí)，重復(fù)周期大于5S）m) SSR電壓輸出：12VDC/30mA（用于驅(qū)動(dòng)SSR固態(tài)繼電器）n) 可控硅觸發(fā)輸出：可觸發(fā)5500A的雙向可控硅、2個(gè)單向可控硅反并聯(lián)連接或可控硅功率模塊o) 線性電流輸出：010 mA可420 mA可定義（安裝X模塊時(shí)輸出電壓≥；X4模塊輸出電壓≥7V）7. 報(bào)警功能上限、下限、正偏差、負(fù)偏差等4種方式，最多可輸出3路，有上電免除報(bào)警選擇功能。調(diào)節(jié)儀表：本系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)裝置采用上海萬迅儀表有限公司的AI系列儀表，其主要特點(diǎn)有：1. 全球通用的85～246VAC范圍開關(guān)電源或者24VDC電源供電，并具備多種外形尺寸。 水泵：本裝置采用磁力驅(qū)動(dòng)泵，型號為16CQ8P，流量為32升/分，揚(yáng)程為8米，功率為180W。流量傳感器、轉(zhuǎn)換器：流量傳感器分別用來對電動(dòng)調(diào)節(jié)閥支路、變頻支路及盤管出口支路的流量進(jìn)行測量。冷卻層和加熱層都有溫度傳感器檢測其溫度。水箱：包括上水箱、中水箱、下水箱和儲(chǔ)水箱。8. 仿真結(jié)果與實(shí)際操作調(diào)試結(jié)果的比較說明。通過用控制器、監(jiān)控計(jì)算機(jī)和實(shí)驗(yàn)對象的聯(lián)機(jī)調(diào)試、執(zhí)行、觀察結(jié)果，達(dá)到預(yù)期應(yīng)用功能和控制目的，比較不同方案的應(yīng)用效果，完整的設(shè)計(jì)任務(wù)書。在現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)過程中，過程控制技術(shù)正在為實(shí)現(xiàn)各種最優(yōu)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)、提高經(jīng)濟(jì)效益和勞動(dòng)生產(chǎn)率、改善勞動(dòng)條件、保護(hù)生態(tài)環(huán)境等方面起著越來越大的作用。3. 被控對象以及儀器儀表的描述。第二部分 課程設(shè)計(jì)的總體描述一 實(shí)驗(yàn)裝置說明（一）系統(tǒng)簡介“THJ2型高級過程控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)裝置”是基于工業(yè)過程的物理模擬對象，它集自動(dòng)化儀表技術(shù)，計(jì)算機(jī)技術(shù)，通訊技術(shù)，自動(dòng)控制技術(shù)為一體的多功能實(shí)驗(yàn)裝置。水箱結(jié)構(gòu)非常獨(dú)特，有三個(gè)槽，分別是緩沖槽，工作槽，出水槽。檢測裝置壓力傳感器、變送器：采用工業(yè)用的擴(kuò)散硅壓力變送器，含不銹鋼隔離膜片，同時(shí)采用信號隔離技術(shù)，對傳感器溫度漂移跟隨補(bǔ)償。本裝置用了三套渦輪流量傳感器、變送器?？梢葡郤CR調(diào)壓裝置：采用可控硅移相觸發(fā)裝置，輸入控制信號為4～20mA標(biāo)準(zhǔn)電流信號。本裝置有4臺(tái)調(diào)節(jié)器。（三）儀表綜合控制臺(tái)儀表控制臺(tái)面板由三部分組成：1. 電源控制屏面板：充分考慮人身安全保護(hù)，帶有漏電保護(hù)空氣開關(guān)、電壓型漏電保護(hù)器、電流型漏電保護(hù)器。6. 調(diào)節(jié)系統(tǒng)除了有調(diào)節(jié)器的設(shè)定值階躍擾動(dòng)外，還可以通過對象中電磁閥和手動(dòng)操作閥制造各種擾動(dòng)。，用戶無須具備計(jì)算機(jī)編程的知識，就可以在短時(shí)間內(nèi)輕而易舉地完成一個(gè)運(yùn)行穩(wěn)定，功能成熟，維護(hù)量小且具備專業(yè)水準(zhǔn)的計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的開發(fā)工作。5. 各種電源及各種儀表均有可靠的保護(hù)功能。（二）實(shí)驗(yàn)設(shè)備1. THJ2型高級過程控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)裝置2. 計(jì)算機(jī)及相關(guān)軟件3. 萬用電表一只（三）實(shí)驗(yàn)原理圖1（a）單容水箱特性測試結(jié)構(gòu)圖調(diào)節(jié)器手動(dòng)輸出電動(dòng)閥下水箱G（S）圖1為單容自衡水箱特性測試及其方框圖。如果對象的階躍響應(yīng)曲線為圖3，則在此曲線的拐點(diǎn)D處作一切線，它與時(shí)間軸交于B點(diǎn)，與響應(yīng)穩(wěn)態(tài)值的漸近線交于A點(diǎn)。 參數(shù)值測量值液位hKTτ正向輸入負(fù)向輸入平均值第三部分 課程設(shè)計(jì)選題課題一 鍋爐夾套與被加熱介質(zhì)的溫度控制一 設(shè)計(jì)任務(wù)的描述在了解、掌握和熟悉鍋爐夾套與內(nèi)膽溫度控制系統(tǒng)的工藝流程和生產(chǎn)過程的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)特性的基礎(chǔ)之上，根據(jù)生產(chǎn)過程對控制系統(tǒng)所提出的安全性、經(jīng)濟(jì)性和穩(wěn)定性要求，應(yīng)用控制理論對控制系統(tǒng)進(jìn)行分析和綜合，最后采用計(jì)算機(jī)控制技術(shù)予以實(shí)現(xiàn)。在《過程控制工程》的學(xué)習(xí)中我們學(xué)到了簡單控制系統(tǒng)和復(fù)雜控制系統(tǒng)。一個(gè)閉環(huán)在里面，被稱為副環(huán)或者副回路，在控制過程中起著“粗調(diào)”的作用；一個(gè)在外面，被稱為主環(huán)或主回路，用來完成“細(xì)調(diào)”任務(wù)，以最終保證被調(diào)量滿足工藝要求。這兩類擾動(dòng)對串級控制效果有本質(zhì)的差別。如果負(fù)荷變化過大，超出這個(gè)范圍，那么控制質(zhì)量就會(huì)下降，在單回路控制中若不采取其它措施是難以解決的。下面是有關(guān)副回路設(shè)計(jì)的兩個(gè)原則：178。還句話說，應(yīng)該使主回路周期小于Td2，因此上述調(diào)節(jié)可以用下列不等式來描述，即：Td13Td2。此電壓加在加熱管兩端，內(nèi)膽中的水溫因之而逐漸上升。所以，在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，往往采用兩種方法相結(jié)合來求得對象的數(shù)學(xué)模型。預(yù)防燒干鍋：三相電加熱管由SCR移相調(diào)壓模塊驅(qū)動(dòng)供電，在加熱前先觀察鍋爐內(nèi)膽中是否有水，水是否超過警戒水位線。8. 設(shè)計(jì)體會(huì)。6. 分析仿真結(jié)果與實(shí)際系統(tǒng)調(diào)試結(jié)果的差異，鞏固所學(xué)的知識。在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)過程中，經(jīng)常遇到生產(chǎn)工藝要求兩種或多種物料流量成一定比例關(guān)系的問題，一旦比例失調(diào)，就會(huì)影響生產(chǎn)的正常進(jìn)行，影響產(chǎn)品質(zhì)量，浪費(fèi)原料，消耗動(dòng)力，造成環(huán)境污染，甚至產(chǎn)生生產(chǎn)事故。應(yīng)該指出，系統(tǒng)中盡管有兩個(gè)調(diào)節(jié)器，它們的作用各不相同。Ⅲ）雙閉環(huán)比值控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的幾個(gè)問題比值系數(shù)的計(jì)算：設(shè)流量變送器的輸出電流與輸入流量間成線性關(guān)系，當(dāng)流量Q由0→Qmax變化時(shí)，相應(yīng)變送器的輸出電流為4→20mA。建立過程數(shù)學(xué)模型的基本方法，一般來說有機(jī)理分析法和試驗(yàn)法兩種。兩個(gè)支路的流量傳感器分別為FT1與FT2。CF=8。注意切不可在變頻器帶電機(jī)運(yùn)行時(shí)，拔下任一根強(qiáng)電輸入輸出線，造成變頻器在運(yùn)行狀態(tài)下突然斷電或電機(jī)缺相，先將變頻器停止（按下“STOP”）鍵，再在斷開變頻器輸入電源的情況下接線。6. 控制系統(tǒng)連線示意圖及說明，記錄最佳控制結(jié)果的調(diào)節(jié)器參數(shù)以及結(jié)果曲線。4. 在Matlab上進(jìn)行仿真，調(diào)節(jié)控制器參數(shù)，獲得最佳控制效果。鍋爐內(nèi)膽水溫的動(dòng)態(tài)變化過程可用一階常微分方程來描述，即其數(shù)學(xué)模型為一階慣性環(huán)節(jié)。先將儲(chǔ)水箱中貯足水量，往鍋爐內(nèi)膽注水可以通過閥F2磁力泵、F2F113。2. 被控對象以及儀器儀表的描述。課題四 流量的滯后控制一、設(shè)計(jì)任務(wù)的描述在了解、掌握和熟悉盤管流量滯后控制系統(tǒng)的工藝流程和生產(chǎn)過程的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)特性的基礎(chǔ)之上，根據(jù)生產(chǎn)過程對控制系統(tǒng)所提出的安全性、經(jīng)濟(jì)性和穩(wěn)定性要求，應(yīng)用控制理論對控制系統(tǒng)進(jìn)行分析和綜合，最后采用計(jì)算機(jī)控制技術(shù)予以實(shí)現(xiàn)。因此，這樣的過程必然會(huì)產(chǎn)生較明顯的超調(diào)量和較長的調(diào)節(jié)時(shí)間，所以，具有純遲延的過程是比較難控制的過程，其難控程度隨著純遲延占整個(gè)過程動(dòng)態(tài)的份額的增加而增加，而路徑的長度和物流的速度是構(gòu)成純滯后的因素。四、課程設(shè)計(jì)報(bào)告的要求1. 完整的設(shè)計(jì)任務(wù)書。9. 參考文獻(xiàn)