儀表自動化試驗重點

1、儀表自動化實驗考試 實驗一壓力表校驗 實驗目的： 1. 了解彈簧管壓力的構造和原理。 2. 熟悉活塞式壓力計使用及校驗壓力表的刻度標尺。 3. 掌握相對誤差、絕對誤差、變差、精度等基本概念。 4. 了解其他傳感器的結構，原理及使用。 實驗儀器： 1. 彈簧管壓力表（一塊標準表，一塊校驗表） 2. 活塞式壓力計（壓力表校驗器）一臺 實驗內(nèi)容： 1. 了解熱電偶、熱電阻、變送器、流量計等傳感器的結構、原理、使用。 2. 觀察拆開的壓力表的結構，各元件的安裝位置，深入了解各部件作用。 3. 掌握壓力表校驗器的操作方法。 4. 用壓力表校驗器校驗壓力表精度。 實驗步驟及方法： 1. 校驗前壓力表校驗器

2、應進行充分排氣，打開油杯2上面的閥門，倒入油；反時針旋 轉手輪，使手泵的氣缸充滿油液。 2. 關閉閥門，打開閥3；再順時針旋轉手輪，壓縮油液，使油壓作用于被校驗壓力表 和標準壓力表上，根據(jù)兩只壓力表的指示值，即可進行校驗。 3 .記錄壓力表整個范圍內(nèi)的壓力指示。（全量程內(nèi)取5點，如01MPa的壓力表，可取0.2、0.4、0.6、0.8、1.0MPa5點）。 4 .順時針方向轉動手輪，壓力計壓力上升，標準表和被校驗儀表的指針逐點上升，到達被校點刻度時，讀取標準表和被校表的示值。這樣從低壓逐漸遞增到高壓，為上升過程，測取數(shù)據(jù)既上行讀數(shù)。 5 .逆時針方向轉動手輪，壓力計壓力下降，標準表和被校表的指

3、針逐點下降，達到被校點刻度時，讀取標準表和被校的示值，這樣讀取的數(shù)據(jù)為下行讀數(shù)。 6 .將數(shù)據(jù)填入表內(nèi)，確定被校表的精度是否合乎等級要求。若不合格，考慮怎樣進行調(diào)整。 實驗數(shù)據(jù): 絕對誤差=|被校表讀數(shù)值-標準表讀值| 全量程 日工土口 TH 八、口辛最大絕對俁差 最大相對百分誤差=目工口X100% 量程 序 號 標準壓力表 被校壓力表 絕對誤差 變差 精度 MPa 上行 下行 上行 下行 1 2 3 4 5 注意事項: 1 .壓力泵抽油時不能抽的太快，防止空氣進入壓力泵，以免產(chǎn)生不了需要的壓力， 2 .壓力計應徹底排氣，使整個管路充油，否則將造成附加誤差， 3 .所選標準儀表測量上限不應低于

4、被校儀表的測量上限，且標準儀表的允許誤差應為被校表的允許誤差的四分之一。 4 .做上行讀數(shù)時，如所加壓力超過被校壓力值時應將壓力降低后再遞增到被校壓力 值。做下行讀數(shù)時，如所加壓力低于被校壓力值時，應加壓力后再逐漸遞減壓力至 上行讀數(shù)-下行讀數(shù) X100% 六、 被校壓力值上。 七、問題討論： 1 壓力表所測壓力為什么壓力？環(huán)境大氣壓對壓力表測量是否有影響？為什么？ 2 在工藝生產(chǎn)中，對壓力表的量程范圍的選擇有何要求？ 3 如何調(diào)整彈簧管壓力表的零點及量程？ 實驗二過程控制系統(tǒng)綜合實驗 -、實驗目的： 1 .了解壓力變送器、控制器、結構和原理。 2 .熟悉手動操縱泵的工作原理及使用。 3 .掌

5、握組成自動控制系統(tǒng)每塊儀表之間的連接關系（自動控制系統(tǒng)的組成） 4 .觀察控制器的比例度、積分時間、微分時間的改變對控制系統(tǒng)的影響。 二、實驗儀器： 1 .手動操縱泵（Y039）一臺； 2 .差壓變送器（1151系列）一臺； 3 .智能控制器（AI808P）一臺； 4 .無紙記錄儀（MC203R）一臺； 5 .配電器（9320）一臺 6 .電阻箱（ZX21A）一臺 7 .電源箱（DYFY3100）一臺 8 .計算機、打印機 9 .螺絲刀一把 10 .秒表一塊 三、實驗內(nèi)容： 1 .觀察壓力變送器、控制器的結構及其作用，部件可調(diào)裝置的位置、作用。 2 .學會手操壓力泵的操作方法。 3 .改變手操

6、泵的壓力，觀察壓力變送器與控制器的輸出的變化。 4 .學會差壓變送器的零點調(diào)整、量程調(diào)整的方法。 四、實驗步驟及方法： 1.接線：按圖1所示接線 圖1 改為： 2,接通電源。 3.改變手操泵手柄加壓，使差壓變送器在整個壓力范圍內(nèi)變化（全量程取5個點，可取 0.02、0.04、0.06、0.08、0.1Mpa5個點）。 1.壓力由低向高加入（上行程），到達各被校驗點，通過顯示儀表觀察變送器的輸出， 是否與420mA成比例變化，記下數(shù)據(jù)。然后壓力由高向低（下行程）作同樣的變 化，記下數(shù)據(jù) 5.計算： 序 號 手操泵壓力 壓力變送器 （mA） 絕對誤差 變差 精度 MPa 上行 下行 上行 下行 1

7、 0.02 2 0.04 3 0.06 4 00.8 5 0.1 6.觀察比例度、積分時間、微分時間的改變對控制系統(tǒng)的影響：(接線如圖2) (1)參數(shù)設置： 控制方式ctrl=1,采用AI人工智能調(diào)節(jié)/PID調(diào)節(jié)。 保持參數(shù)M5=30.0,M5主要決定調(diào)節(jié)算法中積分作用，和PID調(diào)節(jié)的積分時間類同。 速率參數(shù)P=3,P值類似PID調(diào)節(jié)器的比例帶，但變化相反。P值越大，比例、微分作用成正比增強，而P值越小，比例、微分作用相應減弱。P參數(shù)與積分作用無關。 滯后時間t=10,t參數(shù)對控制的比例、積分、微分均起影響作用，t越小，則比例和積分作用均成正比增強，而微分作用相對減小，但整體反饋作用增強；反之

8、，t越大，則比例和積分作用均減弱，而微分作用相對增強。如果設置tctl時，系統(tǒng)的微分作用 被取消。 輸出周期ctl=1,ctl值越大，比例作用增強，微分作家用減弱。ctl值越小，則比例作用減弱，微分作家用增強。ctl大于或等于5秒時，則微分作用被完全消除，系統(tǒng)成 為比例或比例積分調(diào)節(jié)。 正作用：CF=11。 （2）將測量值與給定值相同，觀察記錄儀指示值（通道2）,待輸出穩(wěn)定后，改變手操泵 輸出壓力值，變化幅度不要太大，觀察控制器輸出信號的變化規(guī)律（記錄儀、電流表同時觀察）。如曲線所示。記錄輸出壓力的變化量及曲線。 五、注意事項： 1 .手動操縱泵連續(xù)加壓時不要太快，以免超壓。 2 .做上行讀數(shù)

9、時，如所加壓力超過所需壓力值時應將壓力降低后再遞增到所需壓力值。做下行讀數(shù)時，如所加壓力低于所需壓力值時，應加壓力后再逐漸遞減壓力至所需壓力值上。 3 .階躍加壓時，注意速度，不要加超。 六、問題討論： 1 1 .差壓變送器能否作為壓力變送器用？ 2 2 .比例度的大小是如何影響控制器的輸出的？ 3 3 .什么是積分時間？積分時間的大小如何影響控制器的輸出的？ 4 4 . .什么是控制器的正、反作用？在控制系統(tǒng)中起什么作用？ 附：智能控制器控制面板說明等 1 .面板說明 （1 1）調(diào)節(jié)輸出指示燈 0 0）報警1 1指示燈 報猬2 2指示燈 AUXAUX輔劭接口工作密示燈 顯示轉換（兼參數(shù)設箭進

10、入） 數(shù)據(jù)移位t t裝手動/自動切換及程序設置進入） 數(shù)據(jù)嘉少健（兼程序運行，留停操作） 卸數(shù)據(jù)增加鍵兼程序停止操作） 光柱（選啊件），可指示測晶俏或鋪出值 3 給定值顯示窗 0000遍值顯示窗 2 .顯示狀態(tài) 3 .控制器接線端子圖 實驗三控制系統(tǒng)綜合實驗 （一）總體要求 一、實驗要求： 1、熟悉實驗裝置中，所學的各種檢測儀表的用途與安裝要求。 2、熟悉溫度、壓力、流量、液位等實驗系統(tǒng)的組成。 3、掌握簡單回路控制系統(tǒng)。 控制器控制規(guī)律的選擇：P、PI、PID。 控制器參數(shù)的工程整定。 4、了解復雜控制系統(tǒng)的組成、特點、調(diào)節(jié)器參數(shù)的工程整定及系統(tǒng)投運。 5、了解智能變送器、熱電偶、熱電阻、流

11、量計等儀表的結構，使用方法。二、實驗預習報告要求： 例如:左圖中的液位單回路調(diào)節(jié)系統(tǒng)示意圖: IX (I(I) )(I(II)I) (5)(6)(5)(6) LLT液位測量變送器 奇LC液位調(diào)節(jié)器 小1、熟悉系統(tǒng)組成、熟悉各種儀器儀表的作用 2、預習報告中，要畫出系統(tǒng)連接示意圖。 3、畫出控制系統(tǒng)的方框圖。 4、選擇好控制規(guī)律和控制器的正、反作用。 三、實驗內(nèi)容： 1、不同實驗裝置中，控制器控制規(guī)律的選擇：P、PI、PID。 3、控制系統(tǒng)的投運，結合理論分析各種控制規(guī)律對系統(tǒng)過渡過程的影響。 4、控制器參數(shù)的工程整定方法。 四、實驗報告： 1、分別寫出不同實驗裝置中控制器控制規(guī)律的選擇，控制器

12、的正、反作用分析。 2、控制系統(tǒng)投運步驟： 調(diào)節(jié)器各開關及正、反作用是否正確，調(diào)節(jié)閥的氣開、氣關形式。 控制器參數(shù)工程整定。 3、寫出控制器參數(shù)的工程整定的方法及步驟。如：臨界比例度法，衰減曲線法，經(jīng)驗湊試 法，兩步整定法，一步整定法。 4、通過實驗，結合理論課學到的內(nèi)容，談談有何收獲和體會。 （二）實驗裝置介紹 一、液位系統(tǒng)實驗裝置 1 .簡介： 該系統(tǒng)由對象部分和控制部分組成，對象部分由三個同樣大小的水箱構成，可方便的組成一階對象、三階對象 可用計算機進行控制?？梢詫φ麄€系統(tǒng) 系統(tǒng)中有互相獨立的兩個流量通道，分別作為調(diào)節(jié)通道和干擾通道，擾動可以加在任意一個水箱上，以觀察由擾動點不同給調(diào)節(jié)系

13、統(tǒng)的調(diào)節(jié)質(zhì)量帶來的影響。 控制部分可由自動化儀表構成，也可用計算機進行控制?？梢詫φ麄€系統(tǒng)進行控制,分析和研究。 本裝置可做單容對象特性實驗，三容對象特性實驗，單回路控制，用級控制，比值控 制，前饋一反饋控制等實驗。 對象示意圖 、溫度系統(tǒng)實驗裝置 該系統(tǒng)由對象部分和控制部分組成，對象部分由一個水箱構成，內(nèi)有加熱管，熱電阻傳感器可方便檢測出水箱內(nèi)溫度。溫度的控制采用可控硅電壓調(diào)整器，調(diào)整供給加熱管的電壓。 水箱內(nèi)有進水口和出水口，可使流體處于動態(tài)。 控制部分可由自動化儀表構成，也 2.裝置中的主要儀器儀表 數(shù)字顯示儀2臺，色帶指示儀3臺; 控制器4臺，顯示記錄儀l臺，接線板l 塊; 包流給定器4塊，氣動薄膜調(diào)節(jié)閥2個; 電容式變送器3塊，電氣轉換器2個; 電磁閥1個，渦輪流量計1個。 進行控制，分析和研究。 2 .裝置中的主要儀器儀表 毫安指示表3塊，調(diào)節(jié)器2臺；紀錄儀2臺，差壓變送器1臺； 調(diào)節(jié)閥l個；電氣轉換器l臺； 顯示器，鍵盤，鼠標，主機各一個對象示意圖 三、