化工儀表及自動化實驗報告

精選公文范文 化工儀表及自動化實驗報告篇一：實驗三一化工儀表及自動化實驗報告實驗報告《化工儀表及自動化》姓名：學號：專業(yè)班級：承德石油高等?？茖W校機械系2014年3實驗三、二階雙容水箱液位PID控制實驗專業(yè)：化工設備維修技術學時：2實驗類型：（驗證、綜合、設計）實驗地點：工業(yè)中心C306一、實驗目的1、通過實驗熟悉單回路反饋控制系統(tǒng)的組成和工作原理。2、分析P、PI和PID調節(jié)時的過程圖形曲線。3、定性地研究P、PI和PID調節(jié)器的參數(shù)對系統(tǒng)性能的影響。實驗要求：（必修、選修） 精選公文范文----- 精選公文范文 二、 實驗器材CS2000型過程控制實驗裝置配置：C3000過程控制器、實驗連接線。三、 實驗原理圖3-1二階單回路PID控制方框圖圖3-1為雙容水箱液位控制系統(tǒng)。這也是一個單回路控制系統(tǒng)，它與實驗四不同的是有兩個水箱相串聯(lián)，控制的目的是使下水箱的液位高度等于給定值所期望的高度，具有減少或消除來自系統(tǒng)內部或外部擾動的影響功能。顯然，這種反饋控制系統(tǒng)的性能完全取決于調節(jié)器的結構和參數(shù)的合理選擇。由于雙容水箱的數(shù)學模型是二階的，故它的穩(wěn)定性不如單容液位控制系統(tǒng)。對于階躍輸入（包括階躍擾動），這種系統(tǒng)用比例（P）調節(jié)器去控制，系統(tǒng)有余差，且與比例度成正比，若用比例積分（PI）調節(jié)器去控制，不僅可實現(xiàn)無余差，而且只要調節(jié)器的參數(shù)K和Ti 精選公文范文 2 精選公文范文 調節(jié)得合理，也能使系統(tǒng)具有良好的動態(tài)性能。比例積分微分（PID）調節(jié)器是在PI調節(jié)器的基礎上再引入微分D的控制作用，從而使系統(tǒng)既無余差存在，又使其動態(tài)性能得到進一步改善。四、實驗內容和步驟此實驗以中水箱的液位為控制對象。1、 儲水箱進水閥，主管路泵閥，副管路泵閥，關閉其他手閥，將儲水箱灌滿水。打開上水箱進水閥，將上水箱通中水箱出水閥、中水箱出水閥打開至適當開度。2、 將中水箱的液位信號送至C3000過程控制器模擬量輸入通道1，將模擬量輸出通道12信號送電動調節(jié)閥，具體接線如下圖所述：儀表回路的組態(tài)：點擊menu 進入組態(tài)——控制回路——PID控制回路PID01的設置，給定方式設為：內給定；測量值PV設為：AI01，其余默認即可，量程0-100。3、打開控制臺 精選公文范文 3 精選公文范文 及實驗對象電源開關，打開調節(jié)儀電源開關，打開主管路泵、電動調節(jié)閥、檢測設備電源開關。4、進入組態(tài)畫面，設定輸入信號為1-5V電壓信號，輸出信號為4-20mA電流信號；再進入調節(jié)畫面，將調節(jié)儀設為手動。首先設定一個初始閥門開度，如10%；切換至監(jiān)控畫面，觀察液位變化，當液位趨于平衡時，再進行下一個步驟。5、比例（P）調節(jié)1）將積分時間I設為無窮大（32768），把微分時間D置為零，給定P值。待液位平衡后點擊狀態(tài)切換按鈕，調整至自動狀態(tài)，將控制器投入運行，設定液位的設定值。2）待系統(tǒng)穩(wěn)定后，對系統(tǒng)加擾動信號（在純比例的基礎上加擾動，一般可通過改變設定值實現(xiàn)）。記錄曲線在經過幾次波動穩(wěn)定下來后，系統(tǒng)有穩(wěn)態(tài)誤差，并記錄余差大小。3）減小P重復步驟2,觀察過渡過程曲線，并記錄余差大小。4）增大P重復步驟2,觀察過渡過程曲 精選公文范文 4 精選公文范文 線，并記錄余差大小。6、 比例積分（PI）調節(jié)1） 在比例調節(jié)實驗的基礎上，加入積分作用，觀察被控制量是否能回到設定值，以驗證PI控制下，系統(tǒng)對階躍擾動無余差存在。設定給定值，把微分時間D置為零，調整P、I。待液位平衡后點擊狀態(tài)切換按鈕，將控制器投入運行。2） 固定比例P值（中等大小），改變PI調節(jié)器的積分時間常數(shù)值Ti，然后觀察加階躍擾動后被調量的輸出波形，并記錄不同Ti值時的超調量ap7、 在歷史曲線中選擇一條較滿意的過渡過程曲線進行記錄。注意事項：1、每當做完一次試驗后，必須待系統(tǒng)穩(wěn)定后再做另一次試驗。2、設定值不可過大，以免溢出。五、實驗結果與分析1、 畫出雙容水箱液位控制實驗系統(tǒng)的結構圖。2、 比較一階與二階對象控制的異同。 精選公文范文 六、思考題1、 為什么雙容液位控制系統(tǒng)比單容液位控制系統(tǒng)難于穩(wěn)定？2、 調節(jié)器參數(shù)（P、I和D）的改變對整個控制過程有什么影響？篇二：廣工化工儀表及自動化實驗報告一、實驗目的1.了解熱電偶的結構及測溫工作原理；2.掌握熱電偶校驗的基本方法；3、 學習如何定期檢驗熱電偶誤差，判斷是否及格。二、實驗內容和要求觀察熱電偶，了解溫控電加熱器工作原理；通過對K型熱電偶的測溫和校驗，了解熱電偶的結構及測溫工作原理；掌握熱電偶的校驗的基本方法；學習如何定期檢驗熱電偶誤差，判斷是否合格。三、實驗原理：（1）由兩根不同質的導體熔接而成的閉合回路叫做熱電回路，當其兩端處于不同溫度時則回路中產生一定的電流，這表明電路中有電勢產生，此電勢 精選公文范文 6 精選公文范文 即為熱電勢。圖1-1熱電偶測溫原理試驗臺圖（1-1）中T為熱端，To為冷端，熱電勢E?四、實驗所需部件：K（也可選用其他分度號的熱電偶）、E分度熱電偶、溫控電加熱爐、溫度傳感器實驗模塊、數(shù)字電壓表。五、實驗步驟：（1） 觀察熱電偶結構（可旋開熱電偶保護外套），了解溫控電加熱器工作原理。溫控器：作為熱源的溫度指示、控制、定溫之用。溫度調節(jié)方式為時間比例式，綠燈亮時表示繼電器吸合電爐加熱，紅燈亮時加熱爐斷電。AB?AB（2） 以K分度熱電偶作為標準熱電偶來校準E分度熱電偶。溫度設定：撥動開關撥向“設定”位， 精選公文范文 精選公文范文 調節(jié)設定電位器，儀表顯示的溫度值笆隨之變化，調節(jié)至實驗所需的溫度時停止。然后將撥動開關扳向“測量”側，接入熱電偶控制爐溫。（注：首次設定溫度不應過高，以免熱慣性造成加熱爐溫度過沖）。（2） 首先將溫度設定在50°C左右，打開加熱開關，（加熱電爐電源插頭插入主機加熱電源出插座），熱電偶插入電加熱爐內，K分度熱電偶為標準熱電偶，冷端接“測試”端，E分度熱電偶接“溫控”端，注意熱電偶極性不能接反，而且不能斷偶，萬用表置毫伏檔，當鈕子開關倒向“溫控”時測E分度熱電偶的熱電勢，待設定爐溫達到穩(wěn)定時用電壓表毫伏檔分別測試溫控（E）和測試（K）兩支熱電偶的熱電勢（直接用電壓表在熱電偶接線端測量，鈕子開關還是保持倒向“E”分度熱電偶方向）。每支熱電偶至少測兩次求平均值，并將結果填入表1-1。（3） 繼續(xù)將爐溫提高到70C、90C、110C、130C和150C，重復上述實驗， 精選公文范文 精選公文范文 觀察熱電偶的測溫性能，并將對應結果填入下表。。因為熱電偶冷端溫度不為0°C,則需對所測的熱電勢值進行修正E(T,To)=E+E實際電動勢=測量所得電勢+溫度修正電勢查閱熱電偶分度表，上述測量與計算結果對照。校熱電偶熱電勢與標準熱電偶溫度的絕對誤差為?T?T校?T標，相對誤差為?T標?標？100%。六、注意事項：1、 加熱爐溫度請勿超過200C，當加熱開始，熱電偶一定要插入爐內，否則爐溫會失控，同樣做其它溫度實驗時也需用熱電偶來控制加熱爐溫度。2、 因為溫控儀表為E分度，加熱爐的溫度就必須由E分度熱電偶來控制，E分度熱電偶必須接在面板的“溫控”端。所以當鈕子開關倒向“測試”方接入K分度熱電偶時，數(shù)字溫度表顯示的溫度并 精選公文范文 9 精選公文范文 非為加熱爐內的溫度。七、思考題將平臺上的熱電偶轉換開關打向左邊，顯示的溫度值是否正確？為什么？表1-1實驗數(shù)據(jù)表實驗時環(huán)境溫度：°C一、實驗目的1.了解光纖位移傳感器的結構和工作原理，2.掌握光纖位移傳感器的輸入--輸出特性。二、實驗內容和要求光纖傳感技術是適隨著光纖通信和集成光學技術而發(fā)展起來的新型傳感技術。通過光纖位移傳感器來測量位移，掌握這種傳感器的特性。本光纖傳感器為反射式，光纖采用Y型結構，兩束多模光纖合并于一端組成光纖探頭，一束作為接收，另一端作為光源發(fā)射，近紅外二極管發(fā)出的近紅外光經光源光纖照射至被測物，由被測物反射的光信號經接收光纖傳輸至光電轉換器轉換為電信號，反射光的強弱與反射物與光纖探頭的距離成一定的比例關系，通過對光 精選公文范文 1 精選公文范文 強的檢測就可得知位置量的變化。三、實驗原理：反射式光纖傳感器工作原理如圖2-1所示，光纖采用Y型結構，兩束多模光纖合并于一端組成光纖探頭，一束作為接收，另一束為光源發(fā)射，近紅外二級管發(fā)出的近紅外光經光源光纖照射至被測物，由被測物反射的光信號經接收光纖傳輸至光電轉換器件轉換為電信號，反射光的強弱與反射物與光纖探頭的距離成一定的比例關系，通過對光強的檢測就可得知位置量的變化。圖2-1反射式光纖位移傳感器原理圖及輸出特性曲線四、 實驗所需部件：光纖（光電轉換器）、光纖光電傳感器實驗模塊、電壓表、示波器、螺旋測微儀、反射鏡片五、 實驗步驟：（1）觀察光纖結構：本實驗儀所配的光纖探頭為半圓型結構，由數(shù)百根導光纖維組成，一半為光源光纖，一半為 精選公文范文 11 精選公文范文 接收光纖。（2） 連接主機與實驗模塊電源線及光纖變換器探頭接口，光纖探頭裝上探頭支架，探頭垂直對準反射片中央（鍍鉻圓鐵片），螺旋測微儀裝上支架，以帶動反射鏡片位移。（3） 開啟主機電源，光電變換器V0端接電壓表，首先旋動測微儀使探頭緊貼反射鏡片（如兩表面不平行可稍許扳動光纖探頭角度使兩平面吻合），此時V0輸出幻0然后旋動測微儀，使反射鏡片離開探頭，每隔記錄一數(shù)值并記入表2-1。表2-1位移與輸出電壓表位移距離如再加大，就可觀察到光纖傳感器輸出特性曲線的前坡與后坡波形，作出V-X曲線，通常測量用的是線性較好的前坡范圍。篇三：化工儀表及自動化實驗手冊化工儀表及自動化實驗指導書化工教研室 精選公文范文 緒論生產與生活的自動化是人類長久以來所夢寐以求得目標，在18世紀自動控制系統(tǒng)在蒸汽機運行中得到成功的應用以后，自動化技術時代開始了。隨著工業(yè)技術的更新，特別是半導體技術、微電子技術、計算機技術和網絡技術的發(fā)展，自動化已經進入了計算機控制裝置時代。自動化技術的進步推動了工業(yè)生產的飛速發(fā)展，在促進產業(yè)革命中起著十分重要的作用。特別是在石油、化工、冶金、輕工等部門，由于采用了自動化儀表和集中控制裝置，促進了連續(xù)生產過程自動化的發(fā)展，大大地提高了勞動生產率，獲得了巨大的社會效益和經濟效益。為了適應社會發(fā)展的需要，同時滿足應用型本科院校的教學要求，本實驗教材全面系統(tǒng)地介紹了化工過程檢測儀表的基本知識，重點介紹工業(yè)生產過程中的壓力、流量、物位、溫度的檢測原理及相應的儀表結構選用、實驗裝置和 精選公文范文 實驗方法、注意事項以及數(shù)據(jù)處理等。同時除介紹工業(yè)生產過程中的自動控制系統(tǒng)方面的應用知識，還分別介紹了構成自動控制系統(tǒng)的被控對象、控制儀表及裝置，在簡單、復雜控制系統(tǒng)的基礎上，介紹了高級控制系統(tǒng)與計算機控制系統(tǒng)。目錄實驗1實驗安全教育、配備實驗儀器 1實驗2常見化工儀表的認知 3實驗3壓力表校驗 6實驗4流量計的校核 8實驗5熱電偶的校驗 精選公文范文 12實驗1實驗安全教育、配備實驗儀器一、化工儀表及自動化實驗室學生守則化工儀表及自動化實驗室守則是學生正常進行實驗的保證，學生進入實驗室必須遵守以下規(guī)則：（1） 進入實驗室，須遵守實驗室紀律和制度，聽從老師指導。（2） 未穿實驗服，未寫實驗預習報告者不得進入實驗室進行實驗。（3） 進入實驗室后要熟悉周圍環(huán)境，熟悉防火及急救設備器材的使用方法和存放位置，遵守安全規(guī)則。（4） 實驗前，清點、檢查儀器，明確儀器規(guī)范操作方法及注意事項（老師會給予演示），否則不得動手操作。（5） 實驗中，保持安靜，認真操作，仔細觀察，積極思維，如實記錄， 精選公文范文 精選公文范文 不得擅自離開崗位。（6） 實驗室公用物品（包括器材、藥品等）用完后，應歸放回原指定位置。（7） 愛護公物，注意衛(wèi)生，保持整潔，節(jié)約用水、電、氣及器材。（8） 實驗完畢后，要求整理，清潔實驗臺面，檢查水、電、氣源，打掃實驗室衛(wèi)生。（9） 實驗記錄經教師簽字認可后，方可離開實驗室。二、實驗課學習方法（1） 預習并寫預習報告認真閱讀實驗教材及相關參考資料，明確實驗目的、理解實驗原理、掌握實驗方法、熟悉實驗內容并簡明扼要的寫出預習報告。認真聽講。（2） 操作認真、獨立操作，仔細觀察現(xiàn)象，做好記錄。應按擬定的實驗操作計劃與方案進行。做到輕（動作輕、講話輕），細（細心觀察、細致操作），準（參數(shù)調 精選公文范文 16 精選公文范