化工自動(dòng)化及儀表實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)

1、化工自動(dòng)化及儀表實(shí)驗(yàn)報(bào)告書(shū)敖波化學(xué)工程2012級(jí)201201391401浙江工業(yè)大學(xué)化學(xué)工程學(xué)院實(shí)驗(yàn)一 壓力表與壓力變送器校驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 了解壓力表與壓力變送器的結(jié)構(gòu)與功能2 掌握壓力變送器的使用3 掌握壓力校驗(yàn)儀的使用4 掌握壓力表與壓力變送器精度校驗(yàn)方法二、實(shí)驗(yàn)儀器及設(shè)備1彈簧管壓力表 8臺(tái)2壓力變送器 8臺(tái)3XFY-2000型智能數(shù)字壓力校驗(yàn)儀 8臺(tái)三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟1、熟悉儀表了解壓力表、壓力變送器測(cè)壓原理、結(jié)構(gòu)及功能，熟悉并掌握壓力校驗(yàn)儀的正確使用。2、壓力校驗(yàn)儀準(zhǔn)備1）上電：按下壓力校驗(yàn)儀后面板的電源開(kāi)關(guān)，顯示器倒計(jì)時(shí)3、2、1、0后自動(dòng)校零，進(jìn)入測(cè)量狀態(tài)；2）選擇壓力單位：按

2、右向鍵，選擇壓力單位為MPa；3）預(yù)壓：為減少遲滯，先進(jìn)行預(yù)壓測(cè)試（將壓力加到0.6MPa左右，泄壓至常壓，如此循環(huán)幾次）；4）調(diào)零：循環(huán)上述操作后，若壓力讀數(shù)偏離零點(diǎn)，按ZERO鍵即可壓力調(diào)零；5）管線(xiàn)接線(xiàn)：將導(dǎo)壓管兩頭分別與內(nèi)螺紋轉(zhuǎn)換接頭及壓力校驗(yàn)儀壓力輸出接口連接。3、壓力表基本誤差校驗(yàn)1）將壓力表壓力輸入口與內(nèi)螺紋轉(zhuǎn)換接頭相連接并檢查密封性；2）正行程測(cè)量：將校驗(yàn)儀的手操泵產(chǎn)生的壓力加到壓力表上，改變壓力表輸入壓力大小，依次使壓力表指針指示各滿(mǎn)刻度，同時(shí)將壓力表的各輸入壓力記錄于表1；3）反行程測(cè)量：將校驗(yàn)儀的輸出壓力加大至超過(guò)壓力表滿(mǎn)量程，并逐漸改變壓力表輸入壓力的大小，依次使壓力表

3、指針指示各滿(mǎn)刻度，同時(shí)將壓力表的各輸入壓力記錄于表1；4）誤差計(jì)算：4、壓力變送器基本誤差校驗(yàn)1）將壓力變送器（差壓變送器）正壓室接口（負(fù)壓室通大氣）與內(nèi)螺紋轉(zhuǎn)換接頭相連接并檢查密封性；2）按鍵，將顯示器測(cè)量選擇到I：00.000mA，若清零按ZERO鍵。將壓力變送器電流信號(hào)端子正確接入壓力校驗(yàn)儀的電流信號(hào)測(cè)量端子（紅線(xiàn)一端接變送器信號(hào)輸出的正端，另一端接校驗(yàn)儀24V電源正極輸出端；黑線(xiàn)一端接變送器信號(hào)輸出的負(fù)端，另一端接校驗(yàn)儀直流電流測(cè)量正極輸入端）；3）正行程測(cè)量：將校驗(yàn)儀的手操泵產(chǎn)生的壓力加到壓力變送器上，從小到大改變壓力變送器輸入壓力（0.0MPa、0.1MPa、0.2MPa、0.3M

4、Pa、0.4MPa、0.5MPa、0.6MPa），依次測(cè)量壓力變送器在各標(biāo)準(zhǔn)壓力點(diǎn)時(shí)輸出電流的大小，并將其記錄于表2；4）反行程測(cè)量：將校驗(yàn)儀的輸出壓力加大至超過(guò)壓力變送器滿(mǎn)量程，從大到小改變壓力變送器輸入壓力（0.6MPa、0.5MPa、0.4MPa、0.3MPa、0.2MPa、0.1MPa、0.0MPa），依次測(cè)量壓力變送器在各標(biāo)準(zhǔn)壓力點(diǎn)時(shí)輸出電流的大小，并將其記錄于表2；5）誤差計(jì)算：5、實(shí)驗(yàn)完畢，切斷電源，儀器設(shè)備復(fù)原四、實(shí)驗(yàn)原始記錄表及數(shù)據(jù)處理（誤差、精度、變差計(jì)算）結(jié)果。 見(jiàn)下表五、思考題2畫(huà)出壓力變送器電流測(cè)量接線(xiàn)圖。六、實(shí)驗(yàn)心得體會(huì)及建議： 在這次實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，我們學(xué)習(xí)到了如何校

5、驗(yàn)壓力表的精度，以及用什么方法表示壓力表存在的誤差，這對(duì)以后過(guò)程中對(duì)壓力表的使用有極大的好處。并且此次壓力表的量程較窄（00.6MPa），如果測(cè)量過(guò)程中波動(dòng)過(guò)大，就會(huì)對(duì)表的精度有明顯的影響，故在使用過(guò)程中，應(yīng)把讀書(shū)時(shí)間延長(zhǎng)，使波動(dòng)達(dá)到最小。 在這次壓力表實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，由于壓力表接口處接觸不良，導(dǎo)致在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中讀取數(shù)據(jù)時(shí)存在數(shù)據(jù)波動(dòng)，且標(biāo)準(zhǔn)壓力表的壓力也不是十分穩(wěn)定，故測(cè)量所得的精度存在較大的誤差。 表1 壓力表實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表壓力表型號(hào) 浙制01830168號(hào) 出廠(chǎng)編號(hào) 1610589P 壓力測(cè)量范圍 00.6 MPa 壓力表精度 1.6 壓力表指示壓力（MPa）壓力表輸入壓力（MPa）最大誤差（

6、MPa）正反行程絕對(duì)差值（MPa）正行程反行程000000.10.08800.0906-0.01200.00260.20.18740.1892-0.01260.00180.30.28920.2864-0.01360.00280.40.38720.3882-0.01280.00080.50.48820.4890-0.01180.00080.60.59260.5920-0.00800.0006精度= = =-2.3%變差=0.5%實(shí)驗(yàn)結(jié)論：該表精度為： 2.5 級(jí) 變差為： 0.5% 表2 壓力變送器實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表壓力變送器型號(hào) FY11510P6E22M1 出廠(chǎng)編號(hào) 11080615 壓力測(cè)量范

7、圍 00.6 MPa 壓力變送器精度 0.25 壓力變送器輸入壓力（MPa）折算為I標(biāo)準(zhǔn)值（mA）I實(shí)測(cè)讀數(shù)（mA）最大誤差（mA）正反行程絕對(duì)差值（mA）正行程反行程0.00004.0004.0354.0530.0530.0180.15008.0008.0428.0120.0420.0300.300012.00012.06412.0460.0640.0180.450016.00016.08316.0590.0830.0240.600020.00020.06620.0530.0660.013精度= =0.5%變差= = =0.2%實(shí)驗(yàn)結(jié)論：該表精度為： 0.5 級(jí) 變差為： 0.2% 16實(shí)驗(yàn)

8、二熱電偶溫度變送器校驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?了解電動(dòng)溫度變送器的結(jié)構(gòu)；2掌握熱電偶的使用；3掌握電動(dòng)溫度變送器與檢測(cè)元件（熱電偶）的配套使用。二、實(shí)驗(yàn)儀器及設(shè)備1SBWR型溫度變送器8臺(tái)2mV信號(hào)發(fā)生器8臺(tái)3直流毫安表（0.5級(jí)）8臺(tái)424V直流電源1臺(tái)三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟1 SBWR系列熱電偶溫度變送器是DDZ-S系列儀表中的現(xiàn)場(chǎng)安裝式溫度變送器單元。它采用二線(xiàn)制傳送方式（兩根導(dǎo)線(xiàn)作為電源輸入，信號(hào)輸出的公用傳輸線(xiàn)）。SBWR型溫度變送器的輸入信號(hào)分度號(hào)為K的熱電偶信號(hào)。將熱電偶信號(hào)變換成與輸入信號(hào)或與溫度信號(hào)成線(xiàn)性的420mA的輸出信號(hào)。2 主要技術(shù)參數(shù)輸入信號(hào)：熱電偶即毫伏輸入 250mV輸出信號(hào)

9、：420mA D.C.3 基本接線(xiàn)（1）（2）端子接入24V D.C，同時(shí)需串聯(lián)直流毫安表（7）（8）端子接入熱電偶（實(shí)驗(yàn)中用毫伏信號(hào)發(fā)生器代替）4量程調(diào)校與基本誤差校驗(yàn)（1）調(diào)滿(mǎn)度：利用毫伏信號(hào)發(fā)生器代替熱電偶作為標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)，輸給SBWR型溫度變送器一個(gè)對(duì)應(yīng)于測(cè)溫上限所對(duì)應(yīng)的電勢(shì)值，即 U = U1+100%U-，(式中U1為零點(diǎn)遷移量，無(wú)遷移時(shí)則U1=0，U為測(cè)量范圍，即上、下限所對(duì)應(yīng)的電勢(shì)之差，為冷端溫度對(duì)0的電勢(shì)值)。毫安電流表指示輸出電流應(yīng)為20mA，否則應(yīng)調(diào)整溫度變送器“量程”電位器。（2）調(diào)零點(diǎn)：輸入U(xiǎn)= U1-的電勢(shì)計(jì)算值，毫安電流表應(yīng)指示4mA，否則，應(yīng)調(diào)整DBW溫度變送器“零

10、點(diǎn)遷移”電位器（3）由于調(diào)滿(mǎn)度和調(diào)零點(diǎn)相互影響，滿(mǎn)度和零點(diǎn)應(yīng)反復(fù)調(diào)整幾次，直至符合要求為止。（4）依次輸入其他各檔信號(hào)，分別讀取SBWR溫度變送器正行程和反行程相應(yīng)各點(diǎn)的輸出電流值，記入表中。（5）基本誤差和來(lái)回差計(jì)算儀表誤差均以輸入端信號(hào)折算為輸出端的電流值進(jìn)行計(jì)算：5實(shí)驗(yàn)完畢，切斷電源，儀器設(shè)備復(fù)原四、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄及處理 見(jiàn)下表SBWR型溫度變送器儀接線(xiàn)端子圖12345678DC24VV+V-分度號(hào) K量程 0800輸出 4 - 20mA電壓 DC24VSBWR型溫度變送器示值檢查記錄被檢儀表編號(hào) SBWR11080615 量程 0800 分度號(hào) K Rcu所處環(huán)境溫度 11.7 對(duì)應(yīng)的熱

11、電勢(shì) 0.48 mV被檢溫度變送器示值毫安表讀數(shù)（mA）最大誤差A(yù)（mA）正反行程絕對(duì)差值（mA）整百刻度（）相應(yīng)熱電勢(shì)（mV）相應(yīng)電流輸出（mA）正行程反行程0-0.484.0004.5233.9240.5230.5591004.586.0006.1216.3750.3750.2542008.628.0008.0248.3630.3630.33930012.6910.00010.23810.3380.3380.10040016.8812.00012.27412.3420.3420.06850021.1214.00014.32514.3740.3740.04960025.3816.00016.

12、36416.3650.3650.00170029.6118.00018.37618.3600.3760.01680032.7620.00019.89119.982-0.1090.091精度= =2.3%變差= = =2.1% 實(shí)驗(yàn)結(jié)論：該表精度為： 2.5級(jí) 變差為： 2.1%五、思考題1. 作出示值檢查的結(jié)論，若誤差較大，試分析產(chǎn)生的基本原因。答：A、熱電阻輸出的電勢(shì)不穩(wěn)，輸出的電勢(shì)偏高或者偏低。 B、校驗(yàn)表接觸不良，產(chǎn)生較大的波動(dòng)。C、讀數(shù)時(shí)沒(méi)有等到波動(dòng)完全平衡就讀數(shù)。2試定量分析熱電偶輸入時(shí)，Rcu（補(bǔ)償電阻）在輸入回路中為什么能起到冷端溫度自動(dòng)補(bǔ)償作用？答：因?yàn)樵跓犭娕驾斎霑r(shí)，它輸入的

13、是一個(gè)電信號(hào)E,而熱電偶會(huì)把這個(gè)電信號(hào)轉(zhuǎn)化成一個(gè)溫度值，轉(zhuǎn)化關(guān)系為E(t，0)，這樣通過(guò)查分度表，就可以得到輸出電勢(shì)與顯示溫度的對(duì)應(yīng)關(guān)系，由于分度表的顯示值都是以0為基準(zhǔn)，故熱電偶輸入時(shí)，Rcu可以起到冷端自動(dòng)補(bǔ)償?shù)淖饔?。六、心得體會(huì)：通過(guò)這次對(duì)溫度變送器的測(cè)量實(shí)驗(yàn)，加深了我們對(duì)溫度變送器原理的理解，以及對(duì)如何使用溫度分度表，也有了更加直觀的體驗(yàn)。但是在實(shí)驗(yàn)的結(jié)果差強(qiáng)人意，這是因?yàn)槲覀兂醮尾僮?，不能更加?zhǔn)確的測(cè)量和讀數(shù)的緣故，當(dāng)然也不能否認(rèn)儀器測(cè)量不準(zhǔn)的可能。但是自己還是收獲很多，希望在以后的使用中，會(huì)有一些幫助。實(shí)驗(yàn)四 基本控制規(guī)律與電動(dòng)溫度自動(dòng)控制系統(tǒng)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?熟悉單回路自動(dòng)控制系統(tǒng)的

14、組成2觀察基本控制規(guī)律（比例，積分，微分）對(duì)過(guò)渡過(guò)程的影響。3學(xué)習(xí)控制器參數(shù)P、I、D的工程整定方法，通過(guò)觀察比較被控變量（被調(diào)參數(shù)）過(guò)渡過(guò)程曲線(xiàn)，確定控制器參數(shù)，提高控制質(zhì)量。二、實(shí)驗(yàn)儀器及設(shè)備 1熱電偶 8支2DBW電動(dòng)溫度變送器8臺(tái)3智能數(shù)字顯示PID控制器 8臺(tái)4ZK可控硅電壓調(diào)整器 8臺(tái)5電加熱器 8臺(tái)624V直流電源 1臺(tái)7XW系列自動(dòng)平衡記錄儀 8臺(tái)三、實(shí)驗(yàn)儀器及控制系統(tǒng)圖如下 220VZK調(diào)壓器輸出輸入智能數(shù)字PID控制器 輸出輸入 電加熱器 熱電偶輸出 輸入DBW溫度變送器四、復(fù)習(xí)教材 基本控制規(guī)律、控制器參數(shù)的工程整定、簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)五、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和步驟1控制系統(tǒng)的投運(yùn)準(zhǔn)備

15、工作1) 按控制系統(tǒng)圖利用接插件正確組合接線(xiàn)2) 放好儀表各開(kāi)關(guān)位置：DBW溫度變送器、XMZ數(shù)顯表、XMT智能數(shù)字控制器、ZK調(diào)壓器、XWC記錄儀電源開(kāi)關(guān)閉合，儀表供電，ZK調(diào)壓器“通斷”開(kāi)關(guān)置“斷”、“自動(dòng)手動(dòng)”開(kāi)關(guān)置“自動(dòng)”；設(shè)置XMT智能數(shù)字控制器為“反作用”（為什么？如何設(shè)置，請(qǐng)參看說(shuō)明書(shū)），按XMT智能數(shù)字控制器的手/自動(dòng)（A/M）鍵置“手動(dòng)”進(jìn)入手動(dòng)控制模式，按SET鍵，進(jìn)入P菜單設(shè)置程序1（設(shè)定值設(shè)置）：上排顯示：SP1下排顯示：設(shè)定值改變加鍵或減鍵使設(shè)定值SP1在400C左右；再按SET鍵，進(jìn)入設(shè)置程序2（比例度設(shè)置）：上排顯示：P下排顯示：比例度值改變加鍵或減鍵設(shè)定比例度為

16、1%；再按SET鍵，進(jìn)入設(shè)置程序3（積分時(shí)間設(shè)置）：上排顯示：I下排顯示：積分時(shí)間值改變加鍵或減鍵設(shè)定積分時(shí)間值為9999S；再按SET鍵，進(jìn)入設(shè)置程序4（微分時(shí)間設(shè)置）：上排顯示：D下排顯示：微分時(shí)間值改變加鍵或減鍵設(shè)定微分時(shí)間值為0S；再按SET鍵，退出設(shè)置程序。此時(shí)，XMT智能數(shù)字控制器僅有純比例控制規(guī)律，且處于“手動(dòng)”控制狀態(tài)。3) 手動(dòng)操作：ZK調(diào)壓器“通斷”開(kāi)關(guān)置“通”；運(yùn)用加鍵或減鍵手動(dòng)改變XMT控制器的輸出電流，使電加熱器升溫；當(dāng)測(cè)量值PV等于給定值時(shí)，按A/M鍵置“自動(dòng)”，實(shí)現(xiàn)無(wú)擾動(dòng)切換。2觀察PID參數(shù)對(duì)過(guò)渡過(guò)程的影響所謂PID參數(shù)對(duì)過(guò)渡過(guò)程的影響，即是不同的控制規(guī)律、不同

17、的控制器PID參數(shù)對(duì)控制系統(tǒng)克服干擾能力的影響，也就是對(duì)控制系統(tǒng)控制質(zhì)量的影響。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，人為施加一定的干擾，應(yīng)用過(guò)渡過(guò)程的品質(zhì)指標(biāo)，判斷控制質(zhì)量的好壞，進(jìn)而了解PID參數(shù)對(duì)過(guò)渡過(guò)程的影響。（施加干擾的方法：ZK調(diào)壓器“通斷”開(kāi)關(guān)置“斷”，溫度下降了設(shè)定值的10%左右，再把ZK調(diào)壓器“通斷”開(kāi)關(guān)置“通”。）（1）比例度的影響：分別設(shè)置比例度值1%、 30%、5%，并分別施加干擾，觀察比例控制作用過(guò)強(qiáng)、過(guò)弱、恰當(dāng)時(shí)對(duì)過(guò)渡過(guò)程的影響。（2）積分時(shí)間的影響：保持一個(gè)適當(dāng)?shù)谋壤戎担謩e設(shè)置積分時(shí)間值12S、480S、100120S，并分別施加干擾，觀察積分控制作用過(guò)強(qiáng)、過(guò)弱、恰當(dāng)時(shí)對(duì)過(guò)渡過(guò)程的影

18、響。（3）微分時(shí)間的影響：保持一個(gè)適當(dāng)?shù)谋壤戎蹬c積分時(shí)間值，分別設(shè)置微分時(shí)間值120S、5S、1520S，并分別施加干擾，觀察微分控制作用過(guò)強(qiáng)、過(guò)弱、恰當(dāng)時(shí)對(duì)過(guò)渡過(guò)程的影響。3控制器參數(shù)工程整定（1） 比例控制系統(tǒng) 方法同上，在比例度P值中尋找最佳值，記錄、觀察比較其被控變量過(guò)渡過(guò)程曲線(xiàn)的質(zhì)量，達(dá)到4:1或10:1衰減震蕩。（2）比例積分（PI）或比例積分（PD）控制系統(tǒng)：比例度P最佳值不變，增加積分作用，方法同上，設(shè)定積分時(shí)間I，尋找和P作用最佳組合。或增加微分作用，設(shè)定微分時(shí)間D，尋找和P作用最佳組合。記錄和觀察比較PI作用或PD作用對(duì)被控變量過(guò)渡過(guò)程的曲線(xiàn)的質(zhì)量，達(dá)到4:1或10:1衰

19、減震蕩。（3）同理，在上述PI或PD作用下，再增加D或I作用，分別記錄和觀察比較PID三作用控制過(guò)程的質(zhì)量及PID最佳組合, 達(dá)到4:1或10:1衰減震蕩。六、實(shí)驗(yàn)報(bào)告1畫(huà)出該單回路溫度自動(dòng)控制系統(tǒng)的方框圖，并注明各環(huán)節(jié)的輸入，輸出物理量。2從不同的控制器參數(shù)過(guò)渡過(guò)程記錄曲線(xiàn)中，試用控制質(zhì)量的品質(zhì)指標(biāo)篩選出若干條典型曲線(xiàn)，分別說(shuō)明P、PI或PD、PID作用時(shí)不同參數(shù)對(duì)過(guò)渡過(guò)程曲線(xiàn)的影響及其特征。3PID三作用控制的最佳參數(shù)近似值及特征。4實(shí)驗(yàn)心得體會(huì)。附：XMT-3000系列智能數(shù)字PID控制器面板示意圖思考題1、1畫(huà)出該單回路溫度自動(dòng)控制系統(tǒng)的方框圖，并注明各環(huán)節(jié)的輸入，輸出物理量。答： f

20、x e p qPID ZK調(diào)壓器 電加熱器 y - Z DBW溫度變送器2從不同的控制器參數(shù)過(guò)渡過(guò)程記錄曲線(xiàn)中，試用控制質(zhì)量的品質(zhì)指標(biāo)篩選出若干條典型曲線(xiàn)，分別說(shuō)明P、PI或PD、PID作用時(shí)不同參數(shù)對(duì)過(guò)渡過(guò)程曲線(xiàn)的影響及其特征。答：一、P（比例型）:由圖知1、最大偏差A(yù)=365-400=-35 2、余差C=385-400=-15 3、衰減比：處于穩(wěn)態(tài)時(shí)，其值為390，第一個(gè)波峰值B=365-390=-25，第二個(gè)波峰值B1=385-390=-5，其衰減比為B:B1=-25:-5=5:1 4、由圖得，兩個(gè)波峰之間的距離為4.0mm，指針走速為300mm/h，故T振蕩周期=4.03003600=

21、48s 5、假設(shè)被控變量進(jìn)入額定值的2%就認(rèn)為過(guò)渡過(guò)程已經(jīng)結(jié)束，那么限制范圍為4002%=8；新穩(wěn)態(tài)值為390，可在新穩(wěn)態(tài)值（390）兩側(cè)以8畫(huà)一區(qū)域，只要被控變量進(jìn)入這一區(qū)域，就可以認(rèn)為過(guò)渡過(guò)程已經(jīng)結(jié)束，由圖得，結(jié)束時(shí)位置距離開(kāi)始時(shí)距離為2.0mm，故過(guò)渡時(shí)間=2.0300360024s 二、PI（比例積分型）：由圖知1、最大偏差A(yù)=355-400=-45 2、余差C=390-400=-10 3、衰減比：處于穩(wěn)態(tài)時(shí)，其值為398，第一個(gè)波峰值B=355-398=-43，第二個(gè)波峰值B1=390-398=-8，其衰減比為B:B1=-43:-8=5.4:1 4、由圖得，兩個(gè)波峰之間的距離為8.1

22、mm，指針走速為300mm/h，故振蕩周期T=8.13003600=97.2s 5、假設(shè)被控變量進(jìn)入額定值的2%就認(rèn)為過(guò)渡過(guò)程已經(jīng)結(jié)束，那么限制范圍為4002%=8；新穩(wěn)態(tài)值為398，可在新穩(wěn)態(tài)值（398）兩側(cè)以8畫(huà)一區(qū)域，只要被控變量進(jìn)入這一區(qū)域，就可以認(rèn)為過(guò)渡過(guò)程已經(jīng)結(jié)束，由圖得，結(jié)束時(shí)位置距離開(kāi)始時(shí)距離為8.1mm，故過(guò)渡時(shí)間=8.1300360097.2s 三、PID(比例積分微分型) :由圖知1、最大偏差A(yù)=353-400=-47 2、余差C=395-400=-5 3、衰減比：處于穩(wěn)態(tài)時(shí)，其值為398，第一個(gè)波峰值B=353-398=-45，第二個(gè)波峰值B1=395-398=-3，其

23、衰減比為B:B1=-45:-3=15:1 4、由圖得，兩個(gè)波峰之間的距離為6.0mm，指針走速為300mm/h，故振蕩周期T=6.03003600=72s 5、假設(shè)被控變量進(jìn)入額定值的2%就認(rèn)為過(guò)渡過(guò)程已經(jīng)結(jié)束，那么限制范圍為4002%=8；新穩(wěn)態(tài)值為398，可在新穩(wěn)態(tài)值（398）兩側(cè)以8畫(huà)一區(qū)域，只要被控變量進(jìn)入這一區(qū)域，就可以認(rèn)為過(guò)渡過(guò)程已經(jīng)結(jié)束，由圖得，結(jié)束時(shí)位置距離開(kāi)始時(shí)距離為4.0mm，故過(guò)渡時(shí)間=4.0300360042s3PID三作用控制的最佳參數(shù)近似值及特征。答：三參數(shù)為放大系數(shù)K、時(shí)間常數(shù)T、滯后時(shí)間1、 放大系數(shù)K：K=;Q1=-40；h=390-400=-10；故K=-1

24、0-40=0.252、 時(shí)間常數(shù)T:T=72s3、 滯后時(shí)間: =42s4、 三個(gè)參數(shù)的作用：4、心得體會(huì)：通過(guò)這次分別對(duì)P、PI、PID三種不同的控制系統(tǒng)的學(xué)習(xí)，我們更加直觀的了解了三種控制的優(yōu)缺點(diǎn)，這對(duì)于我們以后對(duì)三種系統(tǒng)的選擇有非常大的幫助。而且我們還親自計(jì)算了各個(gè)參數(shù)，了解他們?cè)趯?shí)際中的意義，這對(duì)我們以后對(duì)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性的把握和選擇都是十分有益的，而且通過(guò)對(duì)整個(gè)裝置的使用，我們也明白了各種系統(tǒng)對(duì)溫度觀測(cè)曲線(xiàn)的差異，這對(duì)于我們以后根據(jù)實(shí)際需要選擇系統(tǒng)是十分好的指導(dǎo)。實(shí)驗(yàn)五 DCS控制系統(tǒng)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?了解DCS系統(tǒng)的組成與結(jié)構(gòu)；2掌握DCS溫度控制系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方法；3學(xué)習(xí)掌握DCS系統(tǒng)的基本操

25、作方法。二、實(shí)驗(yàn)儀器及設(shè)備 1熱電偶 8支2DBW電動(dòng)溫度變送器8臺(tái)3DCS系統(tǒng) 1套4ZK可控硅電壓調(diào)整器 8臺(tái)5電加熱器 8臺(tái)624V直流電源 1臺(tái)7XW系列自動(dòng)平衡記錄儀 8臺(tái)三、實(shí)驗(yàn)儀器及控制系統(tǒng)圖如下 220VZK調(diào)壓器輸出輸入DCS系統(tǒng)控制站 輸出輸入 電加熱器 熱電偶四、復(fù)習(xí)教材 基本控制規(guī)律、控制器參數(shù)的工程整定、簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)五、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和步驟1控制系統(tǒng)的投運(yùn)準(zhǔn)備工作（1）按控制系統(tǒng)圖利用接插件正確組合接線(xiàn)（2）放好儀表各開(kāi)關(guān)位置：XMZ數(shù)顯表、ZK調(diào)壓器、XWC記錄儀電源開(kāi)關(guān)閉合，儀表供電，ZK調(diào)壓器“通斷”開(kāi)關(guān)置“通”、“自動(dòng)手動(dòng)”開(kāi)關(guān)置“自動(dòng)”； （3）DCS系統(tǒng)上電：控制站電源箱中的2個(gè)電源開(kāi)關(guān)閉合；8臺(tái)操作站計(jì)算機(jī)開(kāi)啟，選擇winNT4.0操作系統(tǒng)，進(jìn)入實(shí)時(shí)監(jiān)控操作狀態(tài)，選擇“流程圖畫(huà)面”。2DCS溫度控制系統(tǒng)的操作在“流程圖畫(huà)面”下，通過(guò)“翻頁(yè)”功能，找到所需流程圖，用鼠標(biāo)點(diǎn)擊控制器輸出數(shù)據(jù)框，屏幕顯示“控制器面板”，在此“控制器面板”上，可實(shí)現(xiàn)“手/自動(dòng)”切換、手動(dòng)時(shí)的輸出電流改變；用鼠標(biāo)點(diǎn)擊“控制器面板”的位號(hào)，進(jìn)入“調(diào)整畫(huà)面”，可進(jìn)行設(shè)定值、PID參數(shù)、正反作用、輸出限位等等參數(shù)的設(shè)置，在此實(shí)現(xiàn)常規(guī)控制器具有的所有功能。DCS系統(tǒng)還有“歷史趨勢(shì)”、“報(bào)警記錄”、“操作記錄”、“故障診斷”、“系