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化工儀表及自動化實驗指導書35(編輯修改稿)

2024-08-25 19:02 本頁面
 

【文章內容簡介】 積分時間旋鈕位置任意,合上積分電容短接開關K。當輸入信號為“零”時,調整調零電位器W2(在印刷線路板前端上方),使輸出在1~ mA之間,調好后,輸入50μA,輸出應為6~,否則應調整增益電位器W4(在印刷線路板右端上方),使之滿足要求,調整W4時零位亦有變化,需反復調整W2和W4,直到符合要求為止.在不加輸入信號(輸入信號Ⅰ入=0)情況下,比例帶置>50%,(此時為閉環(huán)情況)輸出應回零(允許偏差< mA)。(3)比例帶測試各開關的位置如下:“自動”、“正”、“外”、“平衡”,D在“0”,積分時間旋鈕位置任意,積分電容短接開關K合上。將比例帶置于被測檔,輸入一個階躍信號Ⅰ入,測出此時的輸入Ⅰ出,計算出實際比例帶的數值,按下式計算在此被測檔處的比例帶刻度誤差也可按下法測試:① 當δ<100%時,輸入使輸出為10 mA的信號,實際輸入值與標準輸入值之差即為刻度誤差,計算式如下:② 當δ>100%時,輸入10 mA信號,觀察輸出值按下式計算:技術要求規(guī)定測試最大值及100%三點允許刻度誤差不大于177。25%。(4)積分時間測試各開關的位置如下:“自動”、“正”、“外”、“平衡”,微分開關D在“0”,比例帶P置于100%,積分時間置于被測檔,短接開關合上。加入5mA的信號,輸出很快變?yōu)? mA,此時將開關斷開(即接入積分電容,進行積分作用),同時計時,待輸出增大至10mA信號時停表,這段時間即為實測積分時間,按下式計算積分誤差DTL—121型需對各種檔進行測試,允許誤差177。30%。(5)微分時間測試各開關的位置如下:“自動”、“正”、“外”、“平衡”,D置于“0”,比例帶旋鈕在100%,積分時間旋鈕在任意位置,積分電容短接開關閉合,微分時間旋鈕置于被測檔。短路微分電容,輸入2 mA信號使其輸出穩(wěn)定態(tài)值為2 mA,將微分電容開關打向D位置,輸出為10 mA,在去除短路線的同時按秒表,使輸出下降至5 mA時停表測得時間T,將此時T乘以5倍即為實測微分時間,誤差按下式計算:對于DTL—121型技術要求在最大處及30秒處測試微分時間,最大值允差-25%,30秒處允差80%。(6)手操手動操作時調節(jié)器的輸出Ⅰ出是通過調節(jié)表內穩(wěn)壓電源E2在電位器W3上的壓降加在積分電容CⅠ上來控制的,手操撥盤從0至100分格變化時輸出Ⅰ出相應地從0至10 mA變化。各開關位置如下:“自動”、“正”、“外”、“平衡”,D放在“0”,比例帶置于>20%、積分時間旋鈕任意值,短接開關K斷開。輸入信號為0,用手輕輕撥盤(勿用力過大而改變撥盤初始位置,以致造成加大),在0、50、100%三點觀察輸出與撥盤刻度之誤差不應大于 177。5%(即177。 mA)接負載電流指示表(簡稱單針表)之誤差小于177。5%,在手操撥盤于100時, mA。(二)DTZ2300電動指示調節(jié)儀性能測試熟悉DTE2300指示調節(jié)儀面板上各部件的作用,背后接線板上各接線柱的作用,位于儀表外殼內的δ、TI、TD電位器及各種開關的作用。將儀表背后接線板上有關端子按下圖接線。儀表的調校步驟(1)測量信號指示精度調校 將各切換開關置于“M(手動1)”,“測量”位置。變化輸入信號4~20mA。則雙針指示表紅針在0%~100%刻度范圍內相應變化。當測量指針在0%、50%、100%時,調節(jié)器1和2端間電壓應為1V、2V、5V。其誤差應小于177。40mV。否則應分別調整測量針零位與量程電位器使其符合。(2)給定信號指示精度調校上述開關位置不變。內給定開關置“內給定”,改變內給定撥輪。在儀表內右側端子排上測量內給定電壓在1~5V內變化,給定針(黑針)在0%~100%刻度范圍內相應變化。當給定針指在0%、50%、100%時,內給定電壓應為1V、2V、5V。其誤差應小于177。40mV。否則應分別調整給定針零位與量程電位器使其符合。(3)校正電壓調校把測校開關置校正位置,此時給定針與測量針應同時指向刻度50%處,若有偏離,則調整校正電壓電位器。(4)輸出指示精度校驗將手自動開關置“M”,操作M+或M按鈕,輸出指示表指針應能在0%~100%刻度范圍內移動,當針指在0%、50%、100%時,接線端子13至7之間串接的電流表應為4mA、12mA、20mA,允許誤差為177。(5)PID特性測試①比例度的測試將微分時間關斷(聽到響聲),積分時間旋至最大(25分),正反作用開關置“正”,手自動切換開關置“M”位置。輸入信號和給定信號均為2V(即50%的位置),操作M+或M按鈕使輸出為4mA,然后將手自動開關切換至“A”自動位置,將比例度置于被測檔。改變輸入信號,測出此時輸出電流。比例度按下式計算:比例度誤差按下式計算:比例度測試在2%、100%、500%三點進行,比例度允許誤差為177。20%。②積分時間的測試將微分時間關斷,積分時間旋至最大,正反作用開關置“正”,手自動開關置“M”位置,輸入信號和給定信號均為2V,操作M+或M按鈕使輸出為4mA,然后將手自動開關切換至“A”自動位置,調整比例度使輸出變化1mA(4mA變至5mA),把積分時間迅速調至被測檔,同時啟動秒表。當輸出上升至6mA時停表。記下時間,即為實測積分時間。積分時間誤差 、1分、積分時間允許誤差為177。20%。③微分時間測試將微分時關斷,積分時間旋至最大,正反作用開關置“正”,手自動開關置“M”位置,輸入信號和給定信號為2V,操作M+或M按鈕使輸出為4mA,然后把手自動開關切換至“A”自動位置,短接CD。將微分時間旋至被測檔,調整比例度使輸出電流為14mA。斷開CD短接線的同時,啟動秒表。(即時間常數T)。實測微分時間 微分時間誤差 積分時間在1分和10分兩點進行測試。微分時間允許誤差為177。20%。(6)自動/軟手動/硬手動切換特性的校驗①手動1操作(軟手動)手自動切換開關置“M”,輕按M則輸出勻速下降,全行程時間100秒左右。重按M,輸出快速下降,全行程時間6秒左右。輕按M+,輸出勻速增加,重按M+,輸出快速增加,全行程時間同M的操作。②手動2操作(硬手動)手自動切換開關置“H”,撥動操作桿至某一位置,輸出表指針應與撥桿上紅線重合,誤差不大于177。否則應調整手動2零位和量程電位器。③手自動切換校驗將比例度置100%,積分時間“”10檔,微分時間關斷。利用手動2使輸出為12mA,把手動切換開關從H切向M再切向A,及A切向M分別觀察外接輸出電流表應無變化(<177。)。將手動2撥桿中紅線與輸出指示表的指針重合,再由N切向H。五、實驗報告內容 說明實驗中使用的儀器和接線圖,并記錄處理實驗數據; 思考并回答下列問題:(1)當用作定值調節(jié)時,調節(jié)器投入“自動”的步驟如何?(2)通過實驗對調節(jié)儀表在哪些方面有了進一步的認識。對本實驗的改進意見附注:DFX—01校驗信號發(fā)生器的使用方法DFX—01校驗信號發(fā)生器作為校驗DDZ—Ⅰ型儀表的一種信號源,能分別輸出0~10 mA,0~100μA,0~10mV,0~10V等五種可調的直流值,此信號源的核心線路實際上是一個恒流源。 使用前注意事項:(1)在前面板“外接”。(2)本信號源背面裝有13端子的接線端子板,規(guī)定①②為信號輸出,③④⑤⑥⑦⑧為輔助輸出,為儀表的接地端,為本信號源的電源。 各個開關的作用:(1)表頭:面板上的表頭是0~10 mA的直流表,該表頭的指示值為本信號輸出往該表信號的大小,根據量程選擇開關的位置,其滿量程分別為10 mA、100μA、10 mV、100mV、10V等五檔。(2)量程選擇:本開關的作用改變本信號源輸出信號的量程范圍,并選擇其為電流信號或電壓信號。(3)量程調節(jié):量程調節(jié)電位器可改變輸出信號的大小。(4)短路開關:本開關是短路輸出信號,使被校儀表的輸入為“零”。(5)單元選擇:選擇可校驗的單元。(6)運算選擇:本開關只用于檢驗調節(jié)器和加法器的起作用?!斑\算選擇”置于“Ⅰ”信號由背面端子板①②輸出。“運算選擇”置于“Ⅱ”信號由背面端子板③④輸出?!斑\算選擇”置于“Ⅲ”信號由背面端子板⑤⑥輸出?!斑\算選擇”置于“Ⅳ”信號由背面端子板⑦⑧輸出。(7)輸入輸出開關輸入外接表上被校儀表的輸入信號大小值。輸出外接表上表示被校儀表的輸出信號大小值。(8)正反開關當正反開關在“正”時,端子①②的極性是①+、②-;當正反開關在“負”時,端子①②的極性是①-②+。其他與本實驗無關各部分的作用從略。 實驗七 A3000過程控制系統綜合實驗一、實驗說明化工自動控制系統通常由被控對象、測量元件及變送器、控制器和執(zhí)行器四個部分構成,一個簡單控制系統可用下圖表示:影響控制系統控制質量的因素有很多,除了被控對象的性質之外,自動化裝置能否根據對象特性加以選擇和調整,控制參數是否合適,也直接影響著控制質量的好壞(可參考教材第一章、第七章的有關內容)。因此,本實驗旨在通過對化工四大參數的控制,研究和掌握自動化裝置以及控制規(guī)律與控制參數等對控制系統控制質量的影響趨勢,從而獲得理想的控制質量。二、實驗儀器及設備A3000過程控制系統是模擬實際工業(yè)控制過程的高級實驗裝置,整個系統可以分作現場系統和控制系統兩部分?,F場系統又由被控對象系統和測量變送系統構成,前者包括一個儲水槽、三個水箱、兩個水泵、一個帶有大功率加熱管的鍋爐、一個工業(yè)用板式換熱器、一段調整滯后時間用的滯后管和硬件聯鎖保護等,后者包括5個溫度傳感器、1個液位傳感器、1個壓力傳感器、2個渦輪流量計、1個電動控制閥、2個電磁閥、2個液位開關等傳感器和執(zhí)行器??刂葡到y由2個百特智能控制器、3個Adam DDC控制模塊,以及多個顯示儀表構成,詳細見下圖。由此可見,該控制系統集成了測量變送、顯示儀表、控制器、執(zhí)行器以及計算機控制系統等各個環(huán)節(jié),實驗功能較為齊全。三、實驗安排在A3000過程控制系統上可以開設的實驗較為豐富,諸如:溫度、壓力、液位和流量等四大參數的測量實驗、電動控制閥特性測量實驗、單容水箱液位定值控制實驗、鍋爐水溫定值控制實驗、換熱器出口溫度定值控制實驗,以及多容水箱串級控制實驗、被控變量的程序控制實驗等復雜控制實驗。在本綜合型實驗中,學生可以從流量、液位、壓力和溫度四大參數中任意選擇一個,利用Adam DDC控制模塊或百特智能控制器進行定值或程序控制實驗,實驗內容包括:(1) 運用不同控制規(guī)律進行某一參數的定值控制;(2) 通過對過渡過程曲線的觀察比較,分析控制參數對控制過程的影響;(3) 對P、I、D控制參數的具體數值進行工程整定;(4)按照選定的P、I、D參數對被控變量進行定值控制,得到理想控制曲線。由于制藥行業(yè)所面對的多是熱敏性物料,對溫度的控制要求比較嚴格,下面以鍋爐水溫定值控制為例對實驗過程加以闡述。四、單容水箱液位定值控制實驗(一)實驗目的和要求 熟悉單回路反饋控制系統的組成和工作原理,研究控制器參數對控制效果的影響; 使用P、PI和PID等控制規(guī)律進行單容水箱的液位定值控制; 分析控制過程中的過渡過程曲線并考察控制參數的影響; 運用臨界比例度法進行控制器參數的工程整定,以得到理想控制曲線。(二)工作原理控制系統結構控制邏輯如圖所示,水流入量Qi通過改變控制閥FV101的開度加以控制(也可以通過控制連接到水泵上的變頻器來控制
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