過控實驗報告

第一部分SUPCONDCSA3000程控制實第1章安全注意事 防止觸 防止?fàn)C 防止損 第2章SUPCONDCS集散控制系 基于SUPCONDCS的A3000過程控制系 SUPCONDCS硬件結(jié) SUPCONDCS組態(tài)技 系統(tǒng)組態(tài).......................................................................................................... 第3章A3000過程對象系 A3000過程對象描 支路1分 支路2分 第4章過程控制系統(tǒng)的實驗準(zhǔn)備工 SUPCONDCS的啟動順 SUPCONDCS的關(guān)閉順 第二部分實驗一單回路控制系 實驗?zāi)?實驗設(shè) SUPCONDCS操作熟 思考 實驗二串級控制系 實驗?zāi)?實驗設(shè) 實驗流 SUPCONDCS操作熟 思考 實驗三均勻控制系 實驗?zāi)?實驗設(shè) 實驗流 思考 實驗四前饋控制系 實驗?zāi)?實驗設(shè) 思考 第一部SUPCONDCSA30001全注意事當(dāng)通電或正在運行時，請不要進(jìn)行任何、維修操作，不要打開機柜后門，接線箱蓋子，變頻器前蓋板，否則會發(fā)生觸電的。維修工作。請盡量控制水溫在70度以下，以免高溫燙傷，提高產(chǎn)品。在水泵運行狀態(tài)，絕對進(jìn)行水泵切換控制操作，否則可能損壞變頻器。在水位沒有達(dá)到一定高度，不能啟動調(diào)壓器輸出，否則可能損壞加熱器。2SUPCONDCS散控制SUPCONDCSA3000過程控制系統(tǒng)由SUPCONDCSA30002.12.1DCS操作站，為學(xué)生做實驗用。這十臺DCS操作站放在自動化系的自動控制系統(tǒng)內(nèi)，與A3000過程對象放在一起，SUPCONDCSSUPCONDCS2.2過程控制網(wǎng)（名稱為SCnetⅡ）；底層網(wǎng)絡(luò)為控制站網(wǎng)絡(luò)（名稱為SBUS）。SUPCONDCSSCnetSBUS總線是控制站I/O控制總線，主控制卡、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)卡、I/O卡通過SBUS進(jìn)2.2SUPCONDCS系統(tǒng)組態(tài)括基本組態(tài)SCKey、流程圖制作MfcDraw、報表制作Sprt；用于控制站編程的編程語言SCX、梯形圖SCLD、功能塊圖SCFBD和順控軟件SCSFC等。SUPCONDCS的組態(tài)工作通過基本組態(tài)SCKey來完成?？傮w信息組態(tài)是整個組態(tài)的基礎(chǔ)和，它包括：主機設(shè)置（即系統(tǒng)單元登錄）、編譯、備份數(shù)據(jù)、組態(tài)和組態(tài)傳送等5個部分。I/O統(tǒng)控制方案和折線表定義等四個部分（2.3）。對一般要求的常規(guī)控制，系統(tǒng)提供的控制方案基本都能滿足要求。系統(tǒng)提供的控制方PI、串級ID（二沖量（）、單SITH混合PI2.3操作站組態(tài)是對系統(tǒng)操作站上操作畫面的組態(tài)，是面向操作的PC操作平臺的定流程圖、報表、自定義鍵、語音等六部分（如圖2.4）。2.43A3000程對象系A(chǔ)3000圖 A3000裝置現(xiàn)場系3.2A30005個溫度、3個液位、1個壓力，1個電磁流量計，1個渦輪流量計，1個電動調(diào)節(jié)閥，兩個電磁閥，2個液位開關(guān)。11#水泵，換熱器，鍋爐，還可以直接注水到三個水箱以及鍋爐。支路2有2#水泵，壓力變送器，電動調(diào)節(jié)閥，三個，還有一路流入換熱1用動態(tài)水，系統(tǒng)設(shè)計了一個水循環(huán)回路來達(dá)成此目的。即打開QV114、QV112、XV101，關(guān)閉其它閥門(QV111)1#1#水泵循環(huán)起來。22包括右邊的水泵，2#流量計，壓力變送器，電動調(diào)節(jié)閥?？梢缘竭_(dá)任何一個容支路2有一個電動調(diào)節(jié)閥，配合三個(各裝一個壓力變送器)，可以做單容、雙容、壓力變送器，測得的壓力信號，之后轉(zhuǎn)換為液位信號。4過程控制系統(tǒng)的實驗準(zhǔn)備工SUPCONDCS裝置與DCS操作站上電（在自動控制系統(tǒng)內(nèi)啟動所有的DCS在操作站上啟動DCS的4.1A3000調(diào)節(jié)各裝置的閘板到適當(dāng)位置將手閥放到相應(yīng)的位置，根據(jù)實驗的具體要求，將該關(guān)閥關(guān)掉，將該打開SUPCONDCS0。關(guān)閉各操作站的SUPCONDCS關(guān)閉工程師站的SUPCONDCS（在內(nèi)關(guān)閉工程師站操作系統(tǒng)（在內(nèi)關(guān)閉工程師站電源（在內(nèi)關(guān)閉控制站電源（在內(nèi)第二部驗部實驗一回路控制系u控制，流出量Qo則由用戶通過閘板開度來改變。被調(diào)量為水位H。1.1hQkHQku，

dH1(ku H，其中，A是水槽橫截面積，k

2HRAdHHkRu，其中，R2H 進(jìn)行 G(S)H(s)

TS1G(S)H(s)

TS1

曲線上升到穩(wěn)態(tài)值的63%所對應(yīng)的時間，就是的時間常數(shù)T，也可由坐標(biāo)原點對響應(yīng)曲線作切線OAA所對應(yīng)的時間就是該時間常數(shù)T。如果對象具有滯后DB點，與響應(yīng)穩(wěn)態(tài)值的漸近線交AOB即為對象的滯后時間τ，BC為對象的時間常數(shù)T。1.2圖1.31.3為單回路控制系統(tǒng)方框圖的一般形式，它是由被控對象、執(zhí)行器、調(diào)節(jié)器和測量 TS控制器采用PID控制規(guī)律，其傳遞函數(shù)為Gc Kc TdS)。常用的控制i律有比例(P)(PI)調(diào)節(jié)、比例微分(PD)(PID)調(diào)節(jié)器參數(shù)的整定一般有兩種方法：一種計算法，即根據(jù)廣義對象的數(shù)學(xué)模型和性能要求，用根軌跡法或頻率特性法來確定調(diào)節(jié)器的相關(guān)參數(shù)；另法是工程實驗法，將Ti,Td0調(diào)整置較大值，逐漸減小幅振蕩，記下r(臨界比例帶)，根據(jù)r,Tr查表得,Tr,TdP''將

s,根據(jù)s,Ts選,TiP0.50.30.13即根據(jù)對象特性的階躍響應(yīng)曲線測試法測得系統(tǒng)的動態(tài)特性參數(shù)（K、T、τ等），利用下41（PKT1.1KT0.85KT

1.4SUPCONDCS由教師或?qū)W生啟動操作站上的SUPCONDCS畫面注意各組只啟動自己的小組畫DCS操作，逐項熟悉下面的內(nèi)容：（1）畫面上工具條按鈕的意義與用法PIDPID調(diào)節(jié)器的正反作用、PID參數(shù)、手自動、給定、閥位、曲線倍率選擇等。單容自衡對象動態(tài)特性測首先將裝置上閥全部關(guān)閉，然后僅打開畫面上顯示閥，具體操作為在DCS操作站上通過用鼠標(biāo)點擊畫面上的LIC1003框調(diào)出LIC1003后打開手閥QV-105；A3000現(xiàn)場系統(tǒng)的面板開關(guān)DCS操作站上將電磁閥XV-101DCS上，使LIC1003DCS1.2計算DCS是如何實現(xiàn)無擾切換的，具體如下：內(nèi)容一：PIDCS上，使LIC1003開始加水到一定高度（50％以下），LIC1003PI控制，然后在LIC1003的調(diào)節(jié)面板上用鼠標(biāo)左鍵點擊面板上的按鈕，將PI控制器進(jìn)行工程整定，并將整定后的參數(shù)置入控制器，然后對對該液位操器輸出一個開度（10％），對液位控制系統(tǒng)施加干擾，觀察控制系統(tǒng)內(nèi)容二：PID五、實驗結(jié)1、SV： 2、 3、 4六、思考與比例控制為基于偏差的控制，系統(tǒng)響應(yīng)速度快。系統(tǒng)的各項性能指標(biāo)與Kp大小有關(guān)，值時間減小，穩(wěn)態(tài)誤差逐漸減?。坏{(diào)量增大，系統(tǒng)穩(wěn)定性降低，當(dāng)Kp過大時，系統(tǒng)可比例積分控制為無偏差控制，無穩(wěn)態(tài)誤差。在Kp不變的前提下，系統(tǒng)的各項性能指標(biāo)TiTi的增大，積分作用減弱，系統(tǒng)的響應(yīng)速度加快，系統(tǒng)調(diào)節(jié)七、實驗總PID參數(shù)對控制性能的影響。實驗二級控制系A(chǔ)3000過程對象的下V103，SUPCONDCS，支路系統(tǒng)1，支路系統(tǒng)2.12.2。h下

2.2SUPCONDCS入畫面后，要求學(xué)生首先熟悉DCS操作，逐項熟悉下面的內(nèi)容：（1）畫面上工具條按鈕的意義與用法PIDPID調(diào)節(jié)器的正反作用、PID參數(shù)、手自動、給定、閥位、曲線倍率選擇等。準(zhǔn)備工QV-115、QV-106、QV-102，QV-116PID參數(shù)，由學(xué)生DCSLIC1003FIC1001LIC1003和FIC10010HIC1002的閥位輸出置為A3000現(xiàn)場系統(tǒng)的面板開關(guān)DCS操作站上將電磁閥XV-101在DCS上，給調(diào)節(jié)器FIC1001輸出一定的開度，使開始加水到一定高串級控制回路的投運步正確投用串級控制回路，在此過程中考慮DCS是如何實現(xiàn)無擾切換的，學(xué)FIC1001的調(diào)節(jié)面板，用鼠標(biāo)左鍵點擊面板上的按鈕，將FIC1001切入自動；在畫面上調(diào)出LIC1003的調(diào)節(jié)面板，用鼠標(biāo)左鍵點擊面板上的按鈕，LIC1003FIC1001的調(diào)節(jié)面板，用鼠標(biāo)左鍵點擊串級控制回路的整副回路對干擾的抑制能說明：通過管路流程可以發(fā)現(xiàn)，由于裝置流程的限制，把干擾加在了流量主回路對干擾的抑制能下有擾動水流進(jìn)入后，擾動使液位發(fā)生變化，觀察主回路產(chǎn)生的校正作用六、思考與用副控制器調(diào)節(jié)閥，使生產(chǎn)處于要求的工況，這時可調(diào)整主控制器的輸出，七、實驗總實驗三勻控制系A(chǔ)3000過程對象的下V103，SUPCONDCS，支路系統(tǒng)1，支路系統(tǒng)3.1QV－1062QV－105準(zhǔn)備工首先將裝置上閥全部關(guān)閉，然后僅打開畫面上顯示閥，具體操作為：QV-115、QV-106、QV-102，QV-116PID參數(shù)，由學(xué)生DCSLIC1003FIC1001設(shè)為手動狀態(tài)，將兩個調(diào)節(jié)器LIC1003和FIC1001的閥位輸出置為0；對調(diào)節(jié)器LIC1003S，切到手動，將該調(diào)節(jié)器輸100；A3000現(xiàn)場系統(tǒng)的面板開關(guān)DCS操作站上將電磁閥XV-101串級均勻控制回路的參數(shù)整PID200％～250％內(nèi)選擇，如果150％～200量的響應(yīng)曲線(FI1001LI1003)；如果液位和流量均達(dá)到了均勻控制的滿意效PID參數(shù)和相應(yīng)的液位、流量的響應(yīng)曲線，否則將1上液位和流量的響應(yīng)曲線(FI1001串級均勻控制回路的干擾抑制效液位和流量的響應(yīng)曲線(FI1001LI1003)。觀察均勻控制的控制效果。QV－1105一定的開度，以施加液位干擾；記錄此時液位和流量的響應(yīng)曲線(FI1001LI1003)。觀察均勻控制的控制效果。準(zhǔn)備工首先將裝置上閥全部關(guān)閉，然后僅打開畫面上顯示閥，具體操作為：QV-105、QV-115、QV-102，QV-116DCSLIC1003S切換到手動，可以認(rèn)為電動調(diào)節(jié)閥具有風(fēng)PID參數(shù)，由學(xué)生自行判斷與設(shè)置；DCSLIC1003FIC1001FIC1001的100LIC1003S0。A3000現(xiàn)場系統(tǒng)的面板開關(guān)DCS操作站上將電磁閥XV-101在DCS上調(diào)節(jié)LIC1003S輸出到一定的開度使開始加水到一定高（50％簡單均勻控制回路的參數(shù)整102液位和流量的響應(yīng)曲線(FI1002和LI1003)；如果液位和流量均達(dá)到了均勻控制的滿意效果，則PID參數(shù)和相應(yīng)的液位、流量的響應(yīng)曲線，否則將比例度和積分時簡單均勻控制回路的干擾抑制效下有擾動水流進(jìn)入后，擾動使液位發(fā)生變化，記錄此時液位和流量的響應(yīng)曲線(FI1002LI1003)。觀察均勻控制的控制效果。五、實驗結(jié)六、思考與2、均勻控制的主要要求是使變量平穩(wěn)，而作為被控變量的液位可以在允許的范圍內(nèi)波七、實驗總實驗四饋控制系???.???.????.???.????.??