實(shí)訓(xùn)報告電氣自動化技術(shù)(過程控制系統(tǒng)).doc

廣東石油化工學(xué)院過程控制系統(tǒng)實(shí)訓(xùn)報告專業(yè)： 電氣自動化技術(shù) 班級： 電氣專12-2班 姓名： 學(xué)號： 指導(dǎo)老師： 禹 柳 飛 關(guān)于實(shí)訓(xùn)報告撰寫的要求：1 首頁為目錄頁，包括：實(shí)訓(xùn)內(nèi)容1 水箱對象特性的測試 實(shí)訓(xùn)內(nèi)容2 水箱水位控制系統(tǒng)的調(diào)校 實(shí)訓(xùn)內(nèi)容3 供水管道壓力控制系統(tǒng)的調(diào)校 實(shí)訓(xùn)內(nèi)容4 氣動薄膜調(diào)節(jié)閥的拆裝 實(shí)訓(xùn)內(nèi)容5 識圖與繪圖2 每個實(shí)訓(xùn)內(nèi)容的具體寫法仿照實(shí)驗(yàn)報告的寫法進(jìn)行。包括：1 實(shí)訓(xùn)目的 2 實(shí)訓(xùn)內(nèi)容 3 實(shí)訓(xùn)設(shè)備與儀器 4 實(shí)訓(xùn)原理 5 實(shí)訓(xùn)步驟 6 實(shí)訓(xùn)數(shù)據(jù)（或曲線）及分析 7 心得體會（或總結(jié)）3 由于元旦假期，識圖與繪圖部分沒有給大家講解了，那么這部分內(nèi)容留給你們自己去看，看教材的第八章，然后完成一個簡單的練習(xí)，即繪制實(shí)驗(yàn)時用的水位控制和壓力控制二個系統(tǒng)的帶控制點(diǎn)的工藝流程圖，可以用autocad，也可以用visio來繪制。4 報告要求1、字體大小為小四宋體，行距22 磅，統(tǒng)一用A4紙打印。2、每個實(shí)訓(xùn)內(nèi)容要分開寫，單獨(dú)作為一節(jié)，頁腳要標(biāo)注頁碼。3、第二十周周六前上交到學(xué)習(xí)委員處，班上全收齊后學(xué)習(xí)委員通知禹柳飛老師。附實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書相關(guān)內(nèi)容：第二節(jié) 上水箱特性測試(計算機(jī)控制)實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模和ㄟ^實(shí)驗(yàn)掌握對象特性的曲線的測量的方法，測量時應(yīng)注意的問題，對象模型參數(shù)的求取方法。二、實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的流程圖：圖3.3 上水箱特性測試（計算機(jī)控制）流程圖液位裝置中的液位對象是自衡對象，單獨(dú)的水槽是一階對象，上水槽與下水槽可以組成二階對象。三、實(shí)驗(yàn)步驟：1實(shí)驗(yàn)裝置的認(rèn)識：了解實(shí)驗(yàn)裝置中的對象，水泵、變頻器和所用儀表的名稱、作用及其所在的位置。以便于在實(shí)驗(yàn)中對儀表進(jìn)行操作和觀察。熟悉實(shí)驗(yàn)裝置面板圖，要求做到：由面板上的每只儀表的圖形、文字符號能準(zhǔn)確地找到該儀表的實(shí)際位置。熟悉工藝管道結(jié)構(gòu)、每個手動閥門的位置及其作用。2按上水箱特性測試（計算機(jī)控制）實(shí)驗(yàn)接線圖接好實(shí)驗(yàn)線路，打開手動閥門V3，V19，根據(jù)調(diào)節(jié)器外給定電流的大小來適當(dāng)調(diào)節(jié)手動閥門V6的開度。3接通總電源、各儀表的電源。4運(yùn)行組態(tài)王6.0在組態(tài)王工租管理器界面中啟動求是教儀組態(tài)王，點(diǎn)擊實(shí)驗(yàn)選擇按扭，選擇一階液位對象。5點(diǎn)擊指導(dǎo)書按扭,閱讀一階液位對象, 特性測試實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)。6點(diǎn)擊接線圖按扭，根據(jù)接線圖例接線，接線完成后，點(diǎn)擊開始實(shí)驗(yàn)按扭，進(jìn)入一階液位對象特性測試及控制實(shí)驗(yàn)界面。7手動/自動切換按扭置手動，點(diǎn)擊PID設(shè)定按扭，點(diǎn)擊實(shí)時曲線按扭。8點(diǎn)擊PID設(shè)定中的u（k）進(jìn)行數(shù)據(jù)輸入使系統(tǒng)液位處于某一平衡位置。9改變u（k）輸出，使系統(tǒng)輸入幅值適宜的正向階躍信號，這時系統(tǒng)輸出也有一個變化信號，使系統(tǒng)在較高液位所達(dá)到平衡狀態(tài)。10點(diǎn)擊歷史曲線按扭，觀察計算的液位的正向階躍響應(yīng)歷史曲線，直至達(dá)到新的平衡為止。點(diǎn)擊打印曲線按扭，打印正向階躍響應(yīng)曲線。11改變輸出使系統(tǒng)輸入幅值與正向階躍相等的一個反向階躍信號，這時系統(tǒng)輸出也有一個變化信號,使系統(tǒng)液位下降至一個平衡狀態(tài)。12點(diǎn)擊歷史曲線按扭，觀察計算機(jī)的液經(jīng)反向階躍響應(yīng)歷史曲線，直至達(dá)到新的平衡為止。13曲線的分析處理，對實(shí)驗(yàn)的記錄曲線分別進(jìn)行分析和處理，處理結(jié)果記錄于表格3-2表3-2 階躍響應(yīng)曲線數(shù)據(jù)處理記錄表液位1液位2K1T11K2T22參數(shù)值 測量情況階躍1階躍2平均值按常規(guī)內(nèi)容編寫實(shí)驗(yàn)報告，并根據(jù)K、T、平均值寫出廣義的傳遞函數(shù)。第六節(jié) 液位單閉環(huán)實(shí)驗(yàn)（計算機(jī)控制）一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模和ㄟ^實(shí)驗(yàn)掌握單回路控制系統(tǒng)的構(gòu)成。學(xué)生可自行設(shè)計，構(gòu)成單回路單容液位，并采用臨界比例度法、階躍反應(yīng)曲線法和整定單回路控制系統(tǒng)的PID參數(shù)，熟悉PID參數(shù)對控制系統(tǒng)質(zhì)量指標(biāo)的影響，用計算機(jī)進(jìn)行PID參數(shù)的調(diào)整和自動控制的投運(yùn)。二、實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)流程圖圖4.7 上水箱液位閉環(huán)實(shí)驗(yàn)流程圖三、實(shí)驗(yàn)框圖 計算機(jī)調(diào)節(jié)閥 液位 液位變送器X(t)e(t)g(t)q(t)f(t)y(t)z(t) 計算機(jī)控制液位單閉環(huán)控制系統(tǒng)的框圖四、實(shí)驗(yàn)步驟：1、階躍反應(yīng)曲線法、按附圖液位單閉環(huán)實(shí)驗(yàn)接線圖接好實(shí)驗(yàn)導(dǎo)線。、接通總電源，各儀表電源。、將手動閥門V19、V4、V6打開。、整定參數(shù)值的計算。 設(shè)定過度過程的衰減比為4：1，整定參數(shù)值可按下列“階躍反應(yīng)曲線整。表4.11 階躍反應(yīng)曲線整定參數(shù)表控制規(guī)則 控制器參數(shù) TI TD PS PI1.2S0.5TS PID0.8S0.3TS0.1TS、將計算所得的PID參數(shù)值置于計算機(jī)中。、使水泵在恒壓供水狀態(tài)下工作。觀察計算機(jī)上液位曲線的變化。、待系統(tǒng)穩(wěn)定后，給定加個階躍信號，觀察其液位變化曲線。、再等系統(tǒng)穩(wěn)定后，給系統(tǒng)加個干擾信號，觀察液位變化曲線。、曲線的分析處理，對實(shí)驗(yàn)的記錄曲線分別進(jìn)行分析和處理，處理結(jié)果于表格4.12中。表4.12 階躍響應(yīng)曲線數(shù)據(jù)處理記錄表 參數(shù)值 測量情況 液位1 液位2K1 T11 K2 T2 2階躍1 階躍2 平均值按常規(guī)內(nèi)容編寫實(shí)驗(yàn)報告，并根據(jù)K、T、平均值寫出廣義的傳遞函數(shù)。五、計算機(jī)的參數(shù)設(shè)置其需要設(shè)置的參數(shù)如下： KP=20 （參考值）（比例增益）Ti=30 （參考值）（積分時間 秒）Td=0 （參考值）（微分時間 秒）Sp （計算機(jī)控制給定值）U（k） （計算機(jī)輸出值）PV （計算機(jī)檢測值） 第二節(jié) 壓力單閉環(huán)實(shí)驗(yàn)(計算機(jī)控制)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模和ㄟ^實(shí)驗(yàn)掌握單回路控制系統(tǒng)的構(gòu)成。學(xué)生可自行設(shè)計，構(gòu)成單回路流量、單容液位、雙容液位和溫度控制系統(tǒng)，掌握用階躍響應(yīng)曲線法來實(shí)驗(yàn)辨識控制系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型的特性參數(shù)、T0、K0，采用臨界比例度法、階躍反應(yīng)曲線法和整定單回路控制系統(tǒng)的PID參數(shù)，熟悉PID參數(shù)對控制系統(tǒng)質(zhì)量指標(biāo)的影響，用計算機(jī)進(jìn)行PID參數(shù)的自整定和自動控制的投運(yùn)。二、實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)流程圖圖4.2 壓力單閉環(huán)實(shí)驗(yàn)流程圖三、實(shí)驗(yàn)框圖 計算機(jī) 變頻器 水泵 水壓 壓力變送器X(t)e(t)u(t)g(t)q(t)f(t)y(t)z(t) 計算機(jī)控制壓力單閉環(huán)控制系統(tǒng)的框圖四、實(shí)驗(yàn)步驟：1 階躍反應(yīng)曲線法 按附圖壓力單閉環(huán)實(shí)驗(yàn)接線圖接好實(shí)驗(yàn)導(dǎo)線，將閥門V19， V3打開，將V16、V17、V18關(guān)閉。 接通總電源，各儀表電源。將PCT-2面板上的鈕子開關(guān)擲到外控端。 整定參數(shù)值的計算設(shè)定過度過程的衰減比為4：1，整定參數(shù)值可按下列“階躍反應(yīng)曲線整定參數(shù)表”進(jìn)行計算。表4.3 階躍反應(yīng)曲線整定參數(shù)表控制規(guī)則 控制器參數(shù) TI TD PS PI1.2S0.5TS PID0.8S0.3TS0.1TS將計算所得的PID參數(shù)值置于計算機(jī)中，系統(tǒng)投入閉環(huán)運(yùn)行。加入擾動信號觀察各被測量的變化，直至過渡過程曲線符合要求為止。 曲線的分析處理，對實(shí)驗(yàn)的記錄曲線分別進(jìn)行分析和處理，處理結(jié)果記錄于表格4.4表4.4 階躍響應(yīng)曲線數(shù)據(jù)處理記錄表 參數(shù)值 測量情況 壓力1 壓力2K1 T11 K2 T2 2階躍1 階躍