【正文】 102030405060708090100110120130140150。確認(rèn)電纜與正確的端子相連接，否則，可能會發(fā)生爆裂、損壞等等事故。！注意系統(tǒng)應(yīng)遠(yuǎn)離可燃物體；系統(tǒng)發(fā)生故障時，請斷開電源，否則系統(tǒng)可能因電流過大導(dǎo)致火災(zāi)。防止損壞！危險在水泵運(yùn)行狀態(tài)，絕對禁止進(jìn)行水泵切換控制操作，否則可能損壞變頻器。防止?fàn)C傷！危險不要接觸熱水管道，避免高溫燙傷；在熱水沒有冷卻時，不要打開鍋爐，不要進(jìn)行任何維修維護(hù)工作。對于電纜，請不要損傷它，不要對它加過重的應(yīng)力，使它承載重物或?qū)λQ壓，否則可能會導(dǎo)致觸電。即使電源處于斷開時，除維護(hù)、維修外，請不要接觸任何具有超過安全電壓的裸露端子，否則可能接觸各種充電回路而造成觸電事故。！危險嚴(yán)格要求系統(tǒng)可靠接地，包括現(xiàn)場對象系統(tǒng)，控制系統(tǒng)，接地電阻不大于4歐姆。根據(jù)情況的不同，“注意”等級的事項也可能造成嚴(yán)重后果，務(wù)請遵循。附注二：安全注意事項在安裝、操作、維護(hù)或檢查A3000過程控制實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)之前．一定仔細(xì)閱讀以下安全注意事項。以換熱器溫度－流量前饋反饋實(shí)驗(yàn)為例，設(shè)備包括：鍋爐、換熱器、兩個水泵、調(diào)節(jié)閥、渦輪流量計、電磁流量計。同時啟動兩個支路的水泵，可以做比值控制實(shí)驗(yàn)：將支路1流量固定(用渦輪流量計測量流量值)，設(shè)定一個比值系數(shù)，用PID控制支路2的流量與支路1成比例。三角形柱體放入水箱中，可以做非線性容積實(shí)驗(yàn)，以及單容水箱容積改變的液位數(shù)學(xué)模型測定實(shí)驗(yàn)。對于單容實(shí)驗(yàn)，我們配有一塊反正切閘板、一個截面呈三角形的柱體。支路2有一個電動調(diào)節(jié)閥，配合三個水箱(各裝一個壓力變送器)，可以做單容、雙容、三容實(shí)驗(yàn)，以及液位串級實(shí)驗(yàn)、換熱器溫度串級實(shí)驗(yàn)，以及換熱器解耦控制實(shí)驗(yàn)?？梢缘竭_(dá)任何一個容器，鍋爐以及換熱器。 在滯后管出口裝有一個溫度傳感器，可以做溫度滯后實(shí)驗(yàn)。打開JV50JV502，關(guān)閉JV503，鍋爐內(nèi)的水只流過第一段滯后管，進(jìn)入儲水箱。支路1上有一個工業(yè)用板式換熱器，其冷、熱水出口各有一個溫度傳感器，可以做熱量轉(zhuǎn)換實(shí)驗(yàn)。當(dāng)液位超過它時，液位開關(guān)合上，加熱器信號連通，因此可以防止加熱器干燒。鍋爐內(nèi)有高、低限兩個液位開關(guān)，可以進(jìn)行聯(lián)鎖保護(hù)。為了保證加熱均勻，應(yīng)該使用動態(tài)水，本系統(tǒng)設(shè)計了一個水循環(huán)回路來達(dá)成此目的。水泵可以使用變頻器控制流量，電磁閥可能沒有。支路2有2水泵，壓力變送器，電動調(diào)節(jié)閥，三個水箱，還有一路流入換熱器進(jìn)行冷卻。二、支路分析現(xiàn)場系統(tǒng)包含兩個支路。當(dāng)兩個水泵、兩個電磁閥開啟時，其狀態(tài)指示燈分別點(diǎn)亮。 變頻器：對于A3000FBS系統(tǒng)，則具有Profibus DP控制端子。 電壓表：顯示加在調(diào)壓器上的電壓值。為了避免控制邏輯太復(fù)雜，一般不連接機(jī)柜上的這個開關(guān)。 兩個撥動開關(guān)，分別是現(xiàn)場系統(tǒng)照明用電源開關(guān)，以及變頻器STF(正轉(zhuǎn))控制開關(guān)。按照設(shè)計，使用變頻器控制的水泵，其面板對應(yīng)的指示燈可能不工作，因?yàn)樽冾l器可能輸出050Hz，而繼電器不能工作。可以是工頻，也可以是變頻器。 開關(guān)：三個旋鈕開關(guān)，分別是2工頻電源開關(guān)，以及變頻器控制水泵的開關(guān)。 電源：220V AC單相電源開關(guān)，380V AC三相電源開關(guān)。（2） 如果減少單容系統(tǒng)的容積，那么對控制系統(tǒng)的I是應(yīng)該增大還是減少。 根據(jù)這些數(shù)據(jù)，分析P、I、D各參數(shù)對控制系統(tǒng)的影響。 根據(jù)曲線，分析P，PI，PID控制大致具有哪些趨勢特征。關(guān)閉全部電源設(shè)備，拆下實(shí)驗(yàn)連接線。若要獲得更滿意的動態(tài)過程(例如在階躍作用下，被調(diào)參量作4：1地衰減振蕩)，則要在表格給出參數(shù)的基礎(chǔ)上，對δ、Ti(或Td)作適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。據(jù)此，按下表可確定PID控制器的三個參數(shù)δ、Ti和Td。如果響應(yīng)曲線出現(xiàn)發(fā)散振蕩，則表示比例度控制得過小，應(yīng)適當(dāng)增大，使之出現(xiàn)等幅振蕩。首先要在單純的比例控制規(guī)律下，在推薦的范圍內(nèi)初步選定一個初始比例度；(2) 待系統(tǒng)穩(wěn)定后，逐步減小控制器的比例度δ(即1/P)，并且每當(dāng)減小一次比例度δ，待被調(diào)量回復(fù)到平衡狀態(tài)后，再手動給系統(tǒng)施加一個5%~15%的階躍擾動，觀察被調(diào)量變化的動態(tài)過程?？刂茀?shù)的工程整定（臨界比例度法）(1) 在現(xiàn)實(shí)應(yīng)用中，PID控制器的參數(shù)常用實(shí)驗(yàn)的方法來確定。（2）選擇合適的P、Ti和Td，使系統(tǒng)的輸出響應(yīng)為一條較滿意的過渡過程曲線(階躍輸入可由給定值從50%突變至60%來實(shí)現(xiàn))。此曲線可通過改變設(shè)定值(如設(shè)定值由50%變?yōu)?0%)來獲得。（3）固定于某一中間值，然后改變P的大小，觀察加擾動后被調(diào)量輸出的動態(tài)波形，據(jù)此列表記錄不同值Ti下的超調(diào)量σp。PI控制（1）在比例控制實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，加入積分作用，即把“I”(積分參數(shù))由最大處設(shè)定到中間某一個值，觀察被控制量是否能回到設(shè)定值，以驗(yàn)證PI控制下，系統(tǒng)對階躍擾動無余差存在。改變設(shè)定值(如設(shè)定值由50％變?yōu)?0％)，同樣可以得到一條過渡過程曲線。（4）增大P重復(fù)步驟5，觀察過渡過程曲線，并記錄余差大小。（2）待系統(tǒng)穩(wěn)定后，對系統(tǒng)加擾動信號(在純比例的基礎(chǔ)上加擾動，一般可通過改變設(shè)定值實(shí)現(xiàn))，記錄曲線在經(jīng)過幾次波動穩(wěn)定下來后，系統(tǒng)有穩(wěn)態(tài)誤差，并記錄余差大小。（4）啟動A3000CS計算機(jī)組態(tài)軟件，進(jìn)入實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)選擇相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)；啟動控制器，設(shè)置各項參數(shù)，可將控制器的手動控制切換到自動控制。（2）在控制系統(tǒng)（A3000CS）上，將流量計輸出連接到AI0，AO0輸出連到電動控制閥上。在實(shí)驗(yàn)過程中，分別采用P、PI、PID等不同的控制策略，通過觀察過渡過程的控制曲線來比較選擇不同的P、I、D參數(shù)值時的控制效果。四、單容水箱液位定值控制實(shí)驗(yàn)（一）實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵?熟悉單回路反饋控制系統(tǒng)的組成和工作原理，研究控制器參數(shù)對控制效果的影響； 使用P、PI和PID等控制規(guī)律進(jìn)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(shù)的影響； 運(yùn)用臨界比例度法進(jìn)行控制器參數(shù)的工程整定，以得到理想控制曲線。在本綜合型實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生可以從流量、液位、壓力和溫度四大參數(shù)中任意選擇一個，利用Adam DDC控制模塊或百特智能控制器進(jìn)行定值或程序控制實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容包括：（1） 運(yùn)用不同控制規(guī)律進(jìn)行某一參數(shù)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(shù)對控制過程的影響；（3） 對P、I、D控制參數(shù)的具體數(shù)值進(jìn)行工程整定；（4）按照選定的P、I、D參數(shù)對被控變量進(jìn)行定值控制，得到理想控制曲線。由此可見，該控制系統(tǒng)集成了測量變送、顯示儀表、控制器、執(zhí)行器以及計算機(jī)控制系統(tǒng)等各個環(huán)節(jié)，實(shí)驗(yàn)功能較為齊全?，F(xiàn)場系統(tǒng)又由被控對象系統(tǒng)和測量變送系統(tǒng)構(gòu)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(diào)整滯后時間用的滯后管和硬件聯(lián)鎖保護(hù)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(guān)等傳感器和執(zhí)行器。因此，本實(shí)驗(yàn)旨在通過對化工四大參數(shù)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(shù)等對控制系統(tǒng)控制質(zhì)量的影響趨勢，從而獲得理想的控制質(zhì)量。其他與本實(shí)驗(yàn)無關(guān)各部分的作用從略。輸出外接表上表示被校儀表的輸出信號大小值?！斑\(yùn)算選擇”置于“Ⅳ”信號由背面端子板⑦⑧輸出?！斑\(yùn)算選擇”置于“Ⅱ”信號由背面端子板③④輸出。（6）運(yùn)算選擇：本開關(guān)只用于檢驗(yàn)調(diào)節(jié)器和加法器的起作用。（4）短路開關(guān)：本開關(guān)是短路輸出信號，使被校儀表的輸入為“零”。（2）量程選擇：本開關(guān)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。（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。對本實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)意見附注：DFX—01校驗(yàn)信號發(fā)生器的使用方法DFX—01校驗(yàn)信號發(fā)生器作為校驗(yàn)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(diào)的直流值，此信號源的核心線路實(shí)際上是一個恒流源。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。利用手動2使輸出為12mA，把手動切換開關(guān)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(yīng)無變化（＜177。否則應(yīng)調(diào)整手動2零位和量程電位器。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。（6）自動/軟手動/硬手動切換特性的校驗(yàn)①手動1操作（軟手動）手自動切換開關(guān)置“M”，輕按M則輸出勻速下降，全行程時間100秒左右。微分時間允許誤差為177。（即時間常數(shù)T）。將微分時間旋至被測檔，調(diào)整比例度使輸出電流為14mA。20%。記下時間，即為實(shí)測積分時間。②積分時間的測試將微分時間關(guān)斷，積分時間旋至最大，正反作用開關(guān)置“正”，手自動開關(guān)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(guān)切換至“A”自動位置，調(diào)整比例度使輸出變化1mA（4mA變至5mA），把積分時間迅速調(diào)至被測檔，同時啟動秒表。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(diǎn)進(jìn)行，比例度允許誤差為177。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(guān)切換至“A”自動位置，將比例度置于被測檔。（4）輸出指示精度校驗(yàn)將手自動開關(guān)置“M”，操作M+或M按鈕，輸出指示表指針應(yīng)能在0%~100%刻度范圍內(nèi)移動，當(dāng)針指在0%、50%、100%時，接線端子13至7之間串接的電流表應(yīng)為4mA、12mA、20mA，允許誤差為177。否則應(yīng)分別調(diào)整給定針零位與量程電位器使其符合。其誤差應(yīng)小于177。在儀表內(nèi)右側(cè)端子排上測量內(nèi)給定電壓在1~5V內(nèi)變化，給定針（黑針）在0%~100%刻度范圍內(nèi)相應(yīng)變化。（2）給定信號指示精度調(diào)校上述開關(guān)位置不變。40mV。當(dāng)測量指針在0%、50%、100%時，調(diào)節(jié)器1和2端間電壓應(yīng)為1V、2V、5V。變化輸入信號4~20mA。將儀表背后接線板上有關(guān)端子按下圖接線。5％，在手操撥盤于100時， mA。5％（即177。各開關(guān)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(guān)K斷開。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(guān)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(shí)測微分時間，誤差按下式計算：對于DTL—121型技術(shù)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％。30％。（4）積分時間測試各開關(guān)的位置如下：“自動”、“正”、“外”、“