過程控制工程實訓報告學號：班別：姓名：實驗一上水箱特性測試實驗一、實驗目的：了解調節器的功能和操作方法，學會使用調節器。通過實驗，了解對象特性曲線的測量的思路和方法，掌握對象模型參數的求取方法。二、實驗設備：水泵I、變頻器、壓力變送器、調節器、主回路調節閥、上水箱、上水箱液位變送器、調節器、電流表。圖1.1實驗接線圖三、實驗步驟：1、認識實驗系統，了解本實驗系統中的各個對象。了解本實驗系統中各儀表的名稱、基本原理以及功能，掌握其正確的接線與使用方法，以便于在實驗中正確、熟練地操作儀表讀取數據。熟悉實驗裝置面板圖，做到根據面板上儀表的圖形、文字符號找到該儀表。熟悉系統構成和管道的結構，認清電磁閥和手動閥的位置及其作用。本實驗采用調節器手動輸出控制調節閥，計算機采集并記錄數據。

圖1.2上水箱特性測試（調節器控制）系統框圖2、將上水箱特性測試（調節器控制）實驗所用的設備，參照流程圖和系統框圖接線。3、確認接線無誤后，接通總電源、各儀表的電源，打開上水箱進水閥和下水箱排水閥。4、設置調節器參數，使用手動輸出功能。（注意：更改調節器參數時，嚴禁用指甲按調節器面板，為防止損壞面板上的按鈕，應用手指均勻用力）按調節器的增/減鍵改變輸出值，使上水箱的液位處于某一平衡位置，記下此時手動輸出值。5、按調節器的增/減鍵增加調節器手動輸出，給系統輸入幅值適宜的階躍信號（階躍信號不要太大），使系統的輸出產生變化，在液位較高處達到新的平衡狀態。6、觀察計算機采集的上水箱液位的階躍響應和歷史曲線。7、調節器的手動輸出回到原來的輸出值，記錄液位下降的曲線。8、曲線的分析處理，對實驗的記錄曲線分別進行分析和處理，處理結果記錄于表格1。表1階躍響應曲線數據處理記錄表參數值測量情況液位KTT正向輸入反向輸入平均值四、試驗報告：根據試驗結果編寫實驗報告，并計算出K、T、t的平均值，寫出系統的廣義傳遞函數（等效成慣性環節，K為靜態增益，T為時間常數，t為延遲時間）。實驗二壓力單閉環實驗一、實驗目的：通過實驗掌握單回路控制系統的構成。學生可自行設計，構成單回路流量、單容液位、雙容液位和溫度控制系統。掌握用階躍響應曲線法來求取控制系統數學模型的特性參數t、T0、K0，用臨界比例度法整定單回路控制系統的PID參數，熟悉PID參數對控制系統質量指標的影響，用調節器儀表進行PID參數的自整定和自動控制的投運。掌握調節器的參數設置和手動、自動功能的使用方法。二、實驗設備：水泵、變頻器、壓力變送器、調節器。Z6Z2盜*長□/O'UT口圖Z6Z2盜*長□/O'UT口三、實驗步驟：1、將壓力單閉環實驗所用的設備，參照流程圖和系統框圖接好線路。2、接通總電源，各儀表電源。將PCT-01面板上變頻器內、外控制開關擲到外控端，使變頻器處于外部控制狀態。3、整定參數值的計算設定過渡過程的衰減比為4：1，整定參數值可按下列“階躍反應曲線

整定參數表”進行計算。表2.1階躍反應曲線整定參數表..整定參數調節規律6TiTdP°SPI1.26S0.5TsPID0.86S0.3Ts0.1Ts4、根據計算所得的PID參數值設置調節器，將系統投入閉環運行。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。5、曲線的分析處理，對實驗的記錄曲線分別進行分析和處理，處理結果記錄于表格2.2。（可以采用計算機采集壓力數據，以獲得壓力變化的實時、歷史曲線）。表2.2階躍響應曲線數據處理記錄表參數值測量情況壓力特性測試的參數KTT階躍1階躍2平均值四、實驗報告根據試驗結果編寫實驗報告，并根據“階躍反應曲線整定參數表”進行計算PI參數？實驗三調節閥流量特性測試一：實驗目的：通過實驗掌握調節閥特性曲線的測量方法，測量時應注意的問題，調節閥流量特性的求取方法。二：實驗系統的流程圖：調節閥是受輸入電流(4?20mA)控制，并且有閥位反饋電流(4?20mA)。二、實驗步驟：1、實驗裝置的認識，了解調節閥的工作原理，作用、及所在的位置，2、按附圖調節閥特性測試實驗接線圖將實驗導線接好。3、接通總電源、各儀表電源。4、運行組態王6.0在組態王工租管理器界面中啟動求是組合實驗6.0，點擊實驗選擇按扭，選擇調節閥特性測試。點擊指導書按扭，閱讀調節閥特性測試實驗指導。點擊接線圖按扭，根據接線圖例接線，接線完成后，點擊開始實驗按扭，進入調節閥對象特性測試及控制實驗界面。點擊特性測試和特性曲線按扭，開始調節閥特性測試實驗。點擊u(k)的匚&增鍵，開始測試調節閥的正向流量特性，直至u(k)=1000，再點擊u(k)叵|增鍵，停止調節閥正向特性測試。點擊u(k回減鍵，開始測試調節閥的反向流量特性直至u(k)=0，再點擊u<k^-|減鍵，停止調節閥反向特性測試。點擊|打印曲線按扭，打印調節閥特性曲線。曲線的分析處理，可在不同水壓情況下的調節閥特性曲線分別進行分析和處理，按常規內容編寫實驗報告。四、實驗報告根據實驗曲線確定所得曲線屬于哪種特性。

實驗四上水箱液位和流量組成的串級實驗一、實驗目的：通過實驗掌握串級控制系統的基本概念，掌握串級控制系統的組成結構，即主被控參數、副被控參數、主調節器、副調節器、主回路、副回路。通過實驗掌握串級控制系統的特點、串級控制系統的設計，掌握串級控制主、副控制回路的選擇。掌握串級控制系統參數整定方法，并將串級控制系統參數投運到實驗中。二、實驗設備：水泵、壓力變送器、變頻器、上水箱、上水箱液位變送器、主回路流量計、主回路調節閥、調節器。圖3.1上水箱液位和電動調節閥流量組成的串級實驗接線圖三、實驗步驟：1、選擇控制系統的方案，上水箱液位和主回路流量。2、選擇主被控參數、副被控參數，打開上水箱進水閥、下水箱排水閥。3、主副調節器，在恒壓供水條件下工作，將上水箱和流量組成串級實驗所用設備，按上水箱液位和電動調節閥流量組成的串級實驗接線圖接好實驗導線。4、確認接線無誤后，接通總電源，各儀表電源。5、實驗參數的整定，先自整定副回路流量系統。待系統穩定后再整定主回路液位系統，最后串在一起整定。待系統穩定后，上水箱液位給定值加個階躍（幅度不要太大），觀察計算機上流量和液位的曲線的變化，并保存此曲線。6、穩定后，分別在主副回路加一個干擾信號，然后觀察計算機上歷史曲線的變化。四、實驗報告：1、根據試驗結果編寫實驗報告。2、按表3.1衰減曲線調節器參數計算表填寫表格中