化工儀表及自動化實驗(已改無錯字)
2022-07-28 18:59:01 本頁面
【正文】 控制系統(tǒng)的特點和不同。試上網(wǎng)查詢，在化工行業(yè)中通常采用那些控制系統(tǒng)？各有什么特點？ 實驗三、單容水箱液位PID整定實驗實驗項目性質(zhì)：綜合性實驗計劃學(xué)時：4一、實驗?zāi)康耐ㄟ^實驗熟悉單回路反饋控制系統(tǒng)的組成和工作原理。分析分別用P、PI和PID調(diào)節(jié)時的過程圖形曲線。定性地研究P、PI和PID調(diào)節(jié)器的參數(shù)對系統(tǒng)性能的影響。二、實驗設(shè)備AE2000A型過程控制實驗裝置、萬用表、上位機軟件、計算機、RS232485轉(zhuǎn)換器1只、串口線1根、實驗連接線。三、實驗原理圖41圖41為單回路上水箱液位控制系統(tǒng)。單回路調(diào)節(jié)系統(tǒng)一般指在一個調(diào)節(jié)對象上用一個調(diào)節(jié)器來保持一個參數(shù)的恒定，而調(diào)節(jié)器只接受一個測量信號，其輸出也只控制一個執(zhí)行機構(gòu)。本系統(tǒng)所要保持的參數(shù)是液位的給定高度，即控制的任務(wù)是控制上水箱液位等于給定值所要求的高度。根據(jù)控制框圖，這是一個閉環(huán)反饋單回路液位控制，采用工業(yè)智能儀表控制。當(dāng)調(diào)節(jié)方案確定之后，接下來就是整定調(diào)節(jié)器的參數(shù)，一個單回路系統(tǒng)設(shè)計安裝就緒之后，控制質(zhì)量的好壞與控制器參數(shù)選擇有著很大的關(guān)系。合適的控制參數(shù)，可以帶來滿意的控制效果。反之，控制器參數(shù)選擇得不合適，則會使控制質(zhì)量變壞，達不到預(yù)期效果。一個控制系統(tǒng)設(shè)計好以后，系統(tǒng)的投運和參數(shù)整定是十分重要的工作。一般言之，用比例（P）調(diào)節(jié)器的系統(tǒng)是一個有差系統(tǒng)，比例度δ的大小不僅會影響到余差的大小，而且也與系統(tǒng)的動態(tài)性能密切相關(guān)。比例積分（PI）調(diào)節(jié)器，由于積分的作用，不僅能實現(xiàn)系統(tǒng)無余差，而且只要參數(shù)δ，Ti調(diào)節(jié)合理，也能使系統(tǒng)具有良好的動態(tài)性能。比例積分微分（PID）調(diào)節(jié)器是在PI調(diào)節(jié)器的基礎(chǔ)上再引入微分D的作用，從而使系統(tǒng)既無余差存在，又能改善系統(tǒng)的動態(tài)性能（快速性、穩(wěn)定性等）。但是，并不是所有單回路控制系統(tǒng)在加入微分作用后都能改善系統(tǒng)品質(zhì)，對于容量滯后不大，微分作用的效果并不明顯，而對噪聲敏感的流量系統(tǒng)，加入微分作用后，反而使流量品質(zhì)變壞。對于我們的實驗系統(tǒng)，在單位階躍作用下，P、PI、PID調(diào)節(jié)系統(tǒng)的階躍響應(yīng)分別如圖42中的曲線①、②、③所示。 圖42 P、PI和PID調(diào)節(jié)的階躍響應(yīng)曲線四、實驗內(nèi)容首先采用衰減曲線法作出單容水箱液位PID調(diào)節(jié)器的實驗曲線。然后采用等幅振蕩法作出單容水箱液位PID調(diào)節(jié)器的實驗曲線。驗證積分作用采用經(jīng)驗試湊法作出單容水箱液位PID控制的實驗曲線。觀察微分作用。五．實驗步驟1）設(shè)備的連接和檢查1).關(guān)閉閥23，往AE2000A型過程控制對象的儲水箱灌水，水位達到總高度的90％以上時停止灌水。2).打開以丹麥泵為動力的支路至上水箱的所有閥門（包括有：閥閥4和閥7），關(guān)閉動力支路上通往其它對象的切換閥門。3).打開上水箱出水閥（閥9）至適當(dāng)?shù)拈_度。4).檢查電源開關(guān)是否關(guān)閉。5）將I/O信號接口板上的上水箱液位的鈕子開關(guān)打到1～5V位置。6）將上水箱液位+（正極）接到ICP7017的A/I0+端，上水箱液位－（負極 ）接到ICP7017的A/I0－端。3）將ICP7024的A/O0+端接至電動調(diào)節(jié)閥的4~20mA輸入端的+端（即正極），將ICP7024的A/O0－端接至電動調(diào)節(jié)閥的4~20mA輸入端的－端（即負極）。圖44 實驗軟件界面比例調(diào)節(jié)控制1）啟動計算機MCGS組態(tài)軟件，進入實驗系統(tǒng)選擇相應(yīng)的實驗，如圖44所示：2）打開電動調(diào)節(jié)閥和單相電源泵開關(guān)，開始實驗。3）設(shè)定給定值，調(diào)整比例系數(shù)（K）。4）待系統(tǒng)穩(wěn)定后，對系統(tǒng)加擾動信號
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