CS2000型無紙記錄儀實驗指導書

1、CS2000 高級過程控制實驗裝置高級過程控制實驗裝置C3000 儀表控制實驗指導書儀表控制實驗指導書目目 錄錄第一部分 性能指標.31.1 簡介.31.2 詳細說明.31.3 輸入信號.41.4 輸出信號.51.5 其他參數(shù).5第二部分 實驗.6實驗一、一階單容水箱液位特性測試實驗.7實驗二、二階雙容水箱液位特性測試實驗.11實驗三、加熱水箱溫度特性測試實驗.15實驗四、純滯后對象特性測試實驗.18實驗五、一階單容水箱液位 PID 控制實驗.21實驗六、二階雙容水箱液位 PID 控制實驗.25實驗七、加熱水箱水溫 PID 控制實驗.27實驗八、單回路（電磁）流量 PID 控制實驗.29實驗九

2、、雙容水箱液位串級控制實驗.31實驗十、流量單閉環(huán)比值控制實驗.34第一部分第一部分 性能指標性能指標1.11.1 簡介簡介C3000 過程控制器采用高亮度、寬視角的 5.6 英寸 TFT 液晶顯示屏。在實時數(shù)顯畫面中，根據(jù)組態(tài)的不同，最多能同時顯示 6 路不同的數(shù)據(jù)。實時棒圖和數(shù)顯畫面中，每一路輸入信號都有單獨的實時報警提示。C3000 過程控制器具有 320234 點陣 256 色顯示，采用 32M NAND Flash 作為歷史數(shù)據(jù)的存儲介質，還可通過 CF 卡將組態(tài)設置和歷史數(shù)據(jù)保存在計算機或其他設備中，將所需要的數(shù)據(jù)永久保存。1.21.2 詳細說明詳細說明工作溫度050運輸和存儲溫度

3、-2060若無特殊指明，所有指標適用于18到28的溫度范圍。所有指標假定 5 分鐘的暖機時間，溫度系數(shù)從-10到 18及+28到 55為0.005/。1.31.3 輸入信號輸入信號模擬量輸入類型量程范圍相對精度（）環(huán)境溫度影響（%/10）(-11)V(-11)V0.2%(-1010)V(-1010)V0.05%(-100100)mV(-100100)mV0.05%直流電壓(-2020)mV(-2020)mV0.05%直流電流(020)mA(020)mA0.05%熱電阻量程范圍相對精度（）（不含冷端誤差）環(huán)境溫度影響（%/10）Pt100-200800JPt100-100400Cu50-5014

4、0熱電偶量程范圍相對精度（）（不含冷端誤差）環(huán)境溫度影響（%/10）B600800E-2001000J-2001200-200-100K-1001300-50100100300S3001600-200-100T-100380N-2001300-50100100300R3001600WRe5-2602300WRe3-2502300開關量輸入開關量幅值低電平高電平相應周期DI 輸入5V10V4.5V，10V同采樣輸入頻率輸入低電平小于 1V，高電平大于 4.5V，小于 10V。頻率幅值響應周期量程范圍相對精度（）FI 輸入0V5V1s(1010000)Hz1.41.4 輸出信號輸出信號模擬量輸出類

5、型量程范圍相對精度（）環(huán)境溫度影響（%/10）AO 輸出(020)mA繼電器輸出繼電器送出通斷信號，為常開觸點。響應周期同采樣周期。PWM 脈沖寬度輸出輸出的分辯率是 1/32 秒（31.5 毫秒） ，最短輸出周期 1 秒，最長輸出周期 999 秒。輸出精度與輸出周期有關。1.51.5 其他參數(shù)其他參數(shù)C3000 過程控制器熔絲規(guī)格3.0A/250VAC，慢熔斷型。使用時無需更換配電規(guī)格每通道 50mA，24VDC絕緣強度電源對地絕緣強度大于 2200VDC 1500VAC，漏電流 0.3mA，1 分鐘硬件看門狗集成 WATCHDOG 芯片，保證主機長期安全可靠運行實時時鐘采用硬件實時時鐘，掉

6、電后由鋰電池供電，最大時鐘誤差1 分/月掉電保護所有數(shù)據(jù)保存在 FLASH 存儲器中，無需后備電池，確保所有歷史數(shù)據(jù)及組態(tài)參數(shù)不會因掉電而丟失報 警最多 12 通道，250VAC 3A 繼電器常開觸點，或者同時具有 6 路常開和常閉觸點通訊接口提供 RS-485 和 RS-232C 兩種通訊接口供用戶選擇，但不能同時使用，其中RS-485 串行總線與主機隔離通訊協(xié)議采用浙大中控 R-Bus 通訊協(xié)議，通訊波特率有 5 種可選，即1200bps，9600bps，19200bps，57600bps 和 115200bps采樣周期第二部分第二部分 實驗實驗我們針對 CS2000 型過程控制實驗裝置設

7、計特性測試、位式控制、單回路 PID 控制、串級控制、比值控制五大類 10 個實驗。關于 CS2000 型過程控制實驗裝置的具體操作請參考CS2000 型過程控制實驗裝置使用說明書實驗一、一階單容水箱液位特性測試實驗實驗一、一階單容水箱液位特性測試實驗一、實驗目的一、實驗目的1、熟悉一階對象的數(shù)學模型及其階躍響應曲線。2、根據(jù)由實際測得的單容水箱液位的階躍響應曲線，用相關的方法分別確定它們的參數(shù)。二、實驗器材二、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、實驗原理三、實驗原理單容水箱系統(tǒng)如圖 1-1 所示。V2LTQ2Q1手動設定液位控制水箱hV1圖

8、1-1 單容水箱系統(tǒng)示意圖階躍響應測試法是系統(tǒng)在開環(huán)運行條件下，待系統(tǒng)穩(wěn)定后，通過調節(jié)器或其他操作器，手動改變對象的輸入信號（階躍信號） ，同時記錄對象的輸出數(shù)據(jù)或階躍響應曲線。然后根據(jù)已給定對象模型的結構形式，對實驗數(shù)據(jù)進行處理，確定模型中各參數(shù)。圖解法是確定模型參數(shù)的一種實用方法。不同的模型結構，有不同的圖解方法。單容水箱對象模型用一階加時滯環(huán)節(jié)來近似描述時，?？捎脙牲c法直接求取對象參數(shù)。 如圖 2-1 所示，設水箱的進水量為 Q1，出水量為 Q2，水箱的液面高度為 h，出水閥 V2固定于某一開度值。根據(jù)物料動態(tài)平衡的關系，求得：222QRhdthdCR在零初始條件下，對上式求拉氏變換，得

9、： 1TsK1CsRRsQsHsG222式中，T 為水箱的時間常數(shù)（注意：閥 V2的開度大小會影響到水箱的時間常數(shù)） ，T=R2C，K=R2為單容對象的放大倍數(shù)，R1、R2分別為 V1、V2閥的液阻，C 為水箱的容量系數(shù)。令輸入流量 Q1 的階躍變化量為 R0，其拉氏變換式為 Q1（s）=R0/s，R0為常量，則輸出液位高度的拉氏變換式為： T/1sKRsKR1TssKRsH000當 t=T 時，則有： 632. 0632KR. 0e1KRTh010即T/t0e1KRth當 t時，h（）=KR0，因而有 K=h（）/R0h（）為輸出穩(wěn)態(tài)值，R0為階躍輸入一階慣性環(huán)節(jié)的響應曲線是一單調上升的指數(shù)

10、函數(shù)，如圖 1-2 所示。當由實驗求得圖1-2 所示的階躍響應曲線后，該曲線上升到穩(wěn)態(tài)值的 63%所對應時間，就是水箱的時間常數(shù) T，該時間常數(shù) T 也可以通過坐標原點對響應曲線作切線，切線與穩(wěn)態(tài)值交點 所對應的時間就是時間常數(shù) T，其理論依據(jù)是： ThTKReTKRdttdhtT/ tt0000上式表示 h（t）若以在原點時的速度 h（）/T 恒速變化，即只要花 T 秒時間就可達到穩(wěn)態(tài)值 h（）。0Th1t 1h 1h63.0圖 1-2 一階對象階躍響應曲線四、實驗內容和步驟四、實驗內容和步驟此實驗以一號液位控制水箱的液位為檢測對象。1、 打開儲水箱進水閥 V8，主管路泵閥 V1，副管路泵閥

11、 V2，主管路閥 V4，關閉其他手閥，將儲水箱灌滿水。打開一號液位控制水箱進水閥 V11，將其出水閥 V10 打開至適當開度。2、 將一號液位控制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 1 信號送電動調節(jié)閥，具體接線如下所述：1）C3000 儀表信號通道 1 接上水箱液位信號（信號面板通道1），C3000 儀表信號通道 12 接調節(jié)閥控制（信號面板通道11）。2）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、 打開控制臺及實驗對象電

12、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，將閥門開度及液位高度填入下表。閥門開度（輸出值）液位高度 h1（mm）5、 進入調節(jié)畫面，改變閥門開度，如 30%，記錄階躍響應得過程參數(shù)，填入下表，以此數(shù)據(jù)繪制變化曲線。t（s）h1（mm）6、 切換至監(jiān)控畫面，觀察液位變化，當液位趨于平衡時，將閥門開度及液位高度填入下表。閥門開度（輸出值）液位高度 h1（mm）

13、7、 進入調節(jié)畫面，將閥門開度改回步驟 5 前的閥門開度，如 10%，記錄階躍響應得過程參數(shù)，填入下表。t（s）h1（mm）8、 重復上述實驗步驟。五、實驗報告五、實驗報告1、 作出一階環(huán)節(jié)的階躍響應曲線。2、 根據(jù)實驗原理中所述的方法，求出一階環(huán)節(jié)的相關參數(shù)。六、注意事項六、注意事項1、 實驗過程中，閥 8 不得任意改變開度大小。2、 階躍信號不能取得太大，以免影響正常運行；但也不能過小，以防止對象特性的不真實性。一般階躍信號取正常輸入信號的 5%30%。3、 在輸入階躍信號前，過程必須處于平衡狀態(tài)。七、思考題七、思考題1、 在做本實驗時，為什么不能任意變化閥 8 的開度大小？2、 用兩點法

14、和用切線對同一對象進行參數(shù)測試，它們各有什么特點?實驗二、二階雙容水箱液位特性測試實驗實驗二、二階雙容水箱液位特性測試實驗一、實驗目的一、實驗目的1、熟悉二階對象的數(shù)學模型及其階躍響應曲線。2、根據(jù)由實際測得的雙容液位階躍響應曲線，分析雙容系統(tǒng)的飛升特性。二、實驗器材二、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、實驗原理三、實驗原理雙容水箱系統(tǒng)如圖 2-1 所示，這是由兩個一階非周期慣性環(huán)節(jié)串聯(lián)起來，被調量是第二水槽的水位h2。當輸入量有一個階躍增加Q1時，被調量變化的反應曲線如圖 2-2 所示的h2曲線。它不再是簡單的指數(shù)曲線，而是呈 S 形的一條

15、曲線。由于多了一個容器,就使調節(jié)對象的飛升特性在時間上更加落后一步。在圖中 S 形曲線的拐點 P 上作切線，它在時間軸上截出一段時間。這段時間可以近似地衡量由于多了一個容量而使飛升過程向后推遲的程度，因此稱容量滯后，通常以C代表之。V2LTQ2Q1手動設定液位控制水箱h1V1V3LTQ3液位控制水箱h2圖 2-1 雙容水箱系統(tǒng)示意圖設流量Q1為雙容水箱的輸入量，下水箱的液位高度h2為輸出量，根據(jù)物料動態(tài)平衡關系，并考慮到液體傳輸過程中的時延，其傳遞函數(shù)為： (2-1) s2112e1sT1sTKsGsQsH式中 K=R3，T1=R2C1，T2=R3C2，R2、R3分別為閥 V2 和 V3 的液

16、阻，C1和C2分別為上水箱和下水箱的容量系數(shù)。式中的K、T1和T2須從由實驗求得的階躍響應曲線上求出。具體的做法是在圖 2-2 所示的階躍響應曲線上取：1、h2（t）穩(wěn)態(tài)值的漸近線h2()；2、h2（t）|t=t1h2()時曲線上的點 A 和對應的時間t1；3、h2（t）|t=t2=0.8h2()時曲線上的點 B 和對應的時間t2。0Tt 2htct 1t 2 2h8 . 0 2h4 . 0AB2h圖 2-2 一階對象階躍響應曲線然后，利用下面的近似公式計算式 2-1 中的參數(shù)K、T1和T2。 值值值值值值值值值值02RhK16. 2ttTT2121對于式（2-1）所示的二階過程，0.32t1

17、/t2。當t1/t2時 ，為一階環(huán)節(jié)；當t1/t2時，過程的傳遞函數(shù)G()=K/2(T+1)（此時T1=T2=T=2.18(t1+t2)/2）5507412122121.tt.TTTT四、實驗內容和步驟四、實驗內容和步驟此實驗以一號液位控制水箱的液位為檢測對象。1、 打開儲水箱進水閥 V8，主管路泵閥 V1，副管路泵閥 V2，主管路閥 V4，關閉其他手閥，將儲水箱灌滿水。打開三號液位控制水箱進水閥 V13，將三號水箱通一號水箱出水閥V31、一號水箱出水閥 V10 打開至適當開度。2、 將一號液位控制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 1 信號送電動調

18、節(jié)閥，具體接線如下所述：1）C3000 儀表信號通道 1 接中箱液位信號（信號面板通道 2） ，C3000 儀表信號通道 12 接調節(jié)閥控制（信號面板通道 11） 。2）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%；

19、切換至監(jiān)控畫面，觀察液位變化，當液位趨于平衡時，將閥門開度及液位高度填入下表。閥門開度（輸出值）液位高度 h1（mm）5、 進入調節(jié)畫面，改變閥門開度，如 30%，記錄階躍響應得過程參數(shù)，填入下表，以此數(shù)據(jù)繪制變化曲線。t（s）h1（mm）6、 切換至監(jiān)控畫面，觀察液位變化，當液位趨于平衡時，將閥門開度及液位高度填入下表。閥門開度（輸出值）液位高度 h1（mm）7、 進入調節(jié)畫面，將閥門開度改回步驟 5 前的閥門開度，如 10%，記錄階躍響應得過程參數(shù)，填入下表。t（s）h1（mm）8、 重復上述實驗步驟。五、實驗報告五、實驗報告1、 作出二階環(huán)節(jié)的階躍響應曲線。2、 根據(jù)實驗原理中所述的方法

20、，求出二階環(huán)節(jié)的相關參數(shù)。3、 試比較二階環(huán)節(jié)和一階環(huán)節(jié)的不同之處。六、注意事項六、注意事項1、 做本實驗過程中，閥 V31、閥 V10不得任意改變開度大小。2、 階躍信號不能取得太大，以免影響正常運行；但也不能過小，以防止對象特性的不真實性。一般階躍信號取正常輸入信號的 5%30%。3、 在輸入階躍信號前，過程必須處于平衡狀態(tài)。七、思考題七、思考題1、 在做本實驗時，為什么不能任意變化上下水箱出水閥的開度大??？2、 用兩點法和用切線對同一對象進行參數(shù)測試，它們各有什么特點?實驗三、加熱鍋爐溫度特性測試實驗實驗三、加熱鍋爐溫度特性測試實驗一、實驗目的一、實驗目的1、熟悉溫度對象的數(shù)學模型及其階

21、躍響應曲線。2、根據(jù)由實際測得的溫度階躍響應曲線，分析加熱系統(tǒng)的飛升特性。二、實驗器材二、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、實驗原理三、實驗原理加熱鍋爐系統(tǒng)如圖 3-1 所示，鍋爐中裝有電加熱管，通過調壓模塊調壓的方式來調節(jié)加熱功率。循環(huán)水流量可調，流入的冷水通過電加熱管加熱流出。在循環(huán)水流量恒定的情況下，出口水溫可以認為主要受電加熱管影響。加熱水箱對象可以被看作一階對象，與液位系統(tǒng)相比變化較慢，且存在著較大的滯后。TT加熱水箱調壓模塊手動設定QQ圖 3-1 加熱鍋爐系統(tǒng)示意圖四、實驗內容和步驟四、實驗內容和步驟此實驗以加熱鍋爐內膽的水溫為檢

22、測對象，循環(huán)水流量恒定，約 1.5L/Min。1、 打開儲水箱進水閥 V8，主管路泵閥 V1，副管路泵閥 V2，旁路閥 V3，關閉其他手閥，將儲水箱灌滿水。打開五號加熱水箱進水閥 V15。2、 將五號加熱鍋爐內膽水溫信號送至 C3000 過程控制器模擬量輸入通道 1，將模擬量輸出通道 1 信號送調壓模塊調節(jié)加熱功率，具體接線如下所述：1）C3000 儀表信號通道 1 接鍋爐內膽信號（信號面板通道 4） ，C3000 儀表信號通道 12 接加熱控制（信號面板通道 13） 。2）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

23、設為：AI01，其余默認即可，量程0-100。3、 打開控制臺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。首先設定一個初始模塊開度，如 50%；切換至監(jiān)控畫面，觀察水溫變化，當水溫趨于平衡時，將調壓模塊開度及水溫填入下表。調壓模塊開度（輸出值）水溫 t1（）5、 進入調節(jié)畫面，改變調壓模塊開度，如 90%，記錄階躍響應得過程參數(shù)，填入下表，以此數(shù)據(jù)繪制變化曲線。點擊輸出的設置按鈕，改變輸出值的大小，如 0.9，記錄階躍響應得過程參

24、數(shù)，填入下表，以此數(shù)據(jù)繪制變化曲線。t（s）t1（）6、 切換至監(jiān)控畫面，觀察水溫變化，當水溫趨于平衡時，將調壓模塊開度（輸出值）及水溫填入下表。調壓模塊開度（輸出值）水溫 t1（）7、 進入調節(jié)畫面，將調壓模塊開度改回步驟 5 前的調壓模塊開度，如 50%，記錄階躍響應得過程參數(shù)，填入下表。t（s）t1（）8、 重復上述實驗步驟。五、實驗報告五、實驗報告1、 作出加熱水箱系統(tǒng)的階躍響應曲線。2、 根據(jù)實驗一實驗原理中所述的方法，求出加熱水箱系統(tǒng)的相關參數(shù)。3、 試比較溫度系統(tǒng)與液位系統(tǒng)的不同之處。六、注意事項六、注意事項1、 做本實驗過程中，閥 V15不得任意改變開度大小，且不可過大。2、

25、在輸入階躍信號前，過程必須處于平衡狀態(tài)。七、思考題七、思考題1、 在做本實驗時，為什么不能任意變化加熱水箱進水閥的鍋爐大?。?、 溫度系統(tǒng)的滯后與二階液位系統(tǒng)的滯后引起的原因是否相同。實驗四、純滯后對象特性測試實驗實驗四、純滯后對象特性測試實驗一、實驗目的一、實驗目的1、熟悉純滯后（溫度）對象的數(shù)學模型及其階躍響應曲線。2、根據(jù)由實際測得的純滯后（溫度）階躍響應曲線，分析加熱系統(tǒng)的飛升特性。二、實驗器材二、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、實驗原理三、實驗原理整個純滯后系統(tǒng)如圖 4-1 所示，加熱水鍋爐純滯后水箱提供熱水。純滯后水箱進水水溫發(fā)

26、生變化時，滯后出口的水溫要隔一段時間才發(fā)生變化各隔板的上沿均低于水箱的外沿，這樣如果水流意外過大則會漫過各隔板直接進入 I 區(qū)間再流出。ABCDEFGHIt2t3六號純滯后水箱五號加熱水箱調壓模塊手動設定Qt1圖 3-1 純滯后系統(tǒng)示意圖四、實驗內容和步驟四、實驗內容和步驟此實驗以純滯后水桶的水溫為檢測對象，循環(huán)水流量恒定，約 1.5L/Min。1、 打開儲水箱進水閥 V8，主管路泵閥 V1，副管路泵閥 V2，旁路閥 V3，關閉其他手閥，將儲水箱灌滿水。打開五號加熱水箱進水閥 V15。2、 將鍋爐內膽溫信號送至 C3000 過程控制器的模擬量輸入通道 1，純滯后水箱的水溫信號送至通道 2，將模

27、擬量輸出通道 1 信號送調壓模塊調節(jié)加熱功率，具體接線如下所述：1）C3000 儀表信號通道 1 接純滯后溫度信號（信號面板通道 6） ，C3000 儀表信號通道 12接加熱控制（信號面板通道 13） 。2）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、加熱、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，將過程控制器設為手動。首

28、先設定一個初始調壓模塊開度，如 50%；切換至監(jiān)控畫面，觀察水溫變化，當水溫趨于平衡時，將調壓模塊開度、進口水溫，短滯后水溫、長滯后水溫填入下表。調壓模塊開度進口水溫 t1（）短滯后水溫 t2（）長滯后水溫 t3（）5、 進入調節(jié)畫面，改變調壓模塊開度，如 90%，記錄階躍響應得過程參數(shù)，填入下表，以此數(shù)據(jù)繪制變化曲線。t（s）t1（）t2（）t3（）6、 切換至監(jiān)控畫面，觀察水溫變化，當水溫趨于平衡時，將調壓模塊開度、進口水溫，短滯后水溫、長滯后水溫填入下表。調壓模塊開度進口水溫 t1（）短滯后水溫 t2（）長滯后水溫 t3（）7、 進入調節(jié)畫面，將調壓模塊開度改回步驟 5 前的調壓模塊開度

29、，如 50%，記錄階躍響應得過程參數(shù)，填入下表。t（s）t1（）t2（）t3（）8、 重復上述實驗步驟。五、實驗報告五、實驗報告1、 作出鍋爐的出口水溫 t1，純滯后水箱的短滯后水溫 t2 的階躍響應曲線。2、 根據(jù)實驗一實驗原理中所述的方法，求出純滯后系統(tǒng)的相關參數(shù)。六、注意事項六、注意事項1、 出水閥 V61、V62、V63、V64在實驗過程中必須關閉，實驗后可以打開將水排空。2、 水流不可過大，以免溢出。七、思考題七、思考題1、 比較加熱水箱的出口水溫 t1，純滯后水箱的短滯后水溫 t2，純滯后水箱的長滯后水溫t3 的相關參數(shù)，看它們之間有何聯(lián)系。實驗五、一階單容水箱液位實驗五、一階單容

30、水箱液位 PIDPID 控制實驗控制實驗一、實驗目的一、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。二、實驗器材二、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、實驗原理三、實驗原理給定值PID調節(jié)器水箱液位變送器+-水箱液位電調節(jié)閥圖 6-1 一階單回路 PID 控制方框圖圖 6-1 為一階單回路 PID 控制方框圖，單回路調節(jié)系統(tǒng)一般指在一個調節(jié)對象上用一個調節(jié)器來保持一個參數(shù)的恒定，而調節(jié)器只接受一個測量信

31、號，其輸出也只控制一個執(zhí)行機構。本系統(tǒng)所要保持的恒定參數(shù)是液位的給定高度，即控制的任務是控制水箱液位等于給定值所要求的高度。根據(jù)控制框圖，這是一個閉環(huán)反饋單回路液位控制，采用工業(yè)PLC 控制。當調節(jié)方案確定之后，接下來就是整定調節(jié)器的參數(shù)，一個單回路系統(tǒng)設計安裝就緒之后，控制質量的好壞與控制器參數(shù)選擇有著很大的關系。合適的控制參數(shù)，可以帶來滿意的控制效果。反之，控制器參數(shù)選擇得不合適，則會使控制質量變壞，達不到預期效果。因此，當一個單回路系統(tǒng)組成好以后，如何整定好控制器參數(shù)是一個很重要的實際問題。圖 6-2 P、PI 和 PID 調節(jié)的階躍響應曲線一般言之，用比例（P）調節(jié)器的系統(tǒng)是一個有差系

32、統(tǒng)，比例度 的大小不僅會影響到余差的大小，而且也與系統(tǒng)的動態(tài)性能密切相關。比例積分（PI）調節(jié)器，由于積分的作用，不僅能實現(xiàn)系統(tǒng)無余差，而且只要參數(shù) ，Ti 調節(jié)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 的作用，從而使系統(tǒng)既無余差存在，又能改善系統(tǒng)的動態(tài)性能（快速性、穩(wěn)定性等） 。在單位階躍作用下，P、PI、PID 調節(jié)系統(tǒng)的階躍響應分別如圖 6-2 中的曲線、所示。四、實驗內容和步驟四、實驗內容和步驟此實驗以上水箱液位控制水箱的液位為檢測對象。1、 開儲水箱進水閥 V8，主管路泵閥 V1，副管路泵閥 V2，主管路閥 V4，關閉其

33、他手閥，將儲水箱灌滿水。打開上水箱進水閥 V11，出水閥 V10 打開至適當開度。2、 將上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 1 信號送電動調節(jié)閥，具體接線如下所述：1）C3000 儀表信號通道 1 接上水箱液位信號（信號面板通道 1） ，C3000 儀表信號通道 12接調節(jié)閥控制（信號面板通道 11） 。2）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

34、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。比例度 P、積分時間 I、微分時間 D 可分別設置。在許多控制系統(tǒng)中，只需要一種或兩種回路控制類型。例如只需要比例回路或者比例積分回路。通過設置常量參數(shù)，可先選中想要的回路控制類型。如果不想要積分回路，可以把積分時間 I 設為無窮大（32768） 。如果不想要微分回路，可以把微分時間 D 置為零。如果不想要比例回路，但需要積分或積分微分回路，可以把增益設為 100%。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

35、衡時，再進行下一個步驟。 5、 比例（P）調節(jié)1） 設定給定值，將積分時間 I 設為無窮大（32768） ，把微分時間 D 置為零，調整 P。待液位平衡后點擊狀態(tài)切換按鈕，將控制器投入運行。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，觀察過渡過程曲線，并記錄余差大小。5） 選擇合適的 P，可以得到較滿意的過渡過程曲線。改變設定值（如設定值由 50變?yōu)?60） ，同樣可以得到一條過渡過程曲線

36、。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?。?，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 p。積分時間常數(shù) I大中小超調量 p3） 固定于某一中間值，然后改變 P 的大小，觀察加擾動后被調量輸出的動態(tài)波形，據(jù)此列表記錄不同值 I 下的超調量 p。比例 P大中小超調量 p4） 選擇合適的 P

37、和 I 值，使系統(tǒng)對階躍輸入擾動的輸出響應為一條較滿意的過渡過程曲線。此曲線可通過改變設定值（如設定值由 50%變?yōu)?60%）來獲得。7、 比例積分微分（PID）調節(jié)1） 在 PI 調節(jié)器控制實驗的基礎上，再引入適量的微分作用，然后加上與前面實驗幅值完全相等的擾動，記錄系統(tǒng)被控制量響應的動態(tài)曲線，并與 PI 控制下的曲線相比較，由此可看到微分對系統(tǒng)性能的影響。設定給定值，調整 P、I、D。待液位平衡后點擊狀態(tài)切換按鈕，將控制器投入運行。2） 在歷史曲線中選擇一條較滿意的過渡過程曲線進行記錄。五、實驗報告五、實驗報告1、 用接好線路的單回路系統(tǒng)進行投運練習，并敘述無擾動切換的方法。2、 用臨界比

38、例度法整定調節(jié)器的參數(shù)，寫出三種調節(jié)器的余差和超調量。3、 作出 P 調節(jié)器控制時，不同 值下的階躍響應曲線。4、 作出 PI 調節(jié)器控制時，不同 和 I 值時的階躍響應曲線。5、 畫出 PID 控制時的階躍響應曲線，并分析微分 D 的作用。6、 比較 P、PI 和 PID 三種調節(jié)器對系統(tǒng)無差度和動態(tài)性能的影響。六、注意事項六、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。七、思考題七、思考題1、 為什么要強調無擾動切換？2、 試定性地分析三種調節(jié)器的參數(shù) 、 （、I）和（、I 和 D） 。的變化對控制過程各產生什么影響？3、 如何實現(xiàn)減小

39、或消除余差？純比例控制能否消除余差？實驗六、二階雙容水箱液位實驗六、二階雙容水箱液位 PIDPID 控制實驗控制實驗一、實驗目的一、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。二、實驗器材二、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、實驗原理三、實驗原理給定值PID調節(jié)器上水箱液位變送器+-水箱液位電調節(jié)閥下水箱圖 7-1 二階單回路 PID 控制方框圖圖 7-1 為雙容水箱液位控制系統(tǒng)。這也是一個單回路控制

40、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 Gc（s）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 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

41、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、實驗內容和步驟四、實驗內容和步驟此實驗以上、中水箱的液位為控制對象。1、 儲水箱進水閥 V8，主管路泵閥 V1，副管路泵閥 V2，主管路閥 V4，關閉其他手閥，將儲水箱灌滿水。打開上水箱進水閥 V13，將上水箱通中水箱出水閥 V31、中水箱出水閥V10 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 1 信號送電動調節(jié)閥，具體接線如下所述：1)C3000 儀表信號通道 1 接中水箱液位信號（信號面板通道 1） ，C3000 儀表信號通道 12 接調節(jié)閥控制（信號面板通道 11） 。

42、2)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、 設定給定值，調整 P、I、D 各參數(shù)。待液位平衡后點擊狀態(tài)切換按鈕，將控制器投入運行。6、 在

43、歷史曲線中選擇一條較滿意的過渡過程曲線進行記錄。五、實驗報告五、實驗報告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。六、注意事項六、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。七、思考題七、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？實驗七、加熱鍋爐內膽實驗七、加熱鍋爐內膽 PIDPID 控制實驗控制實驗一、實驗目的一、實驗目的1、 進一步熟悉溫度控制系統(tǒng)。2、 研究溫度 PID 控制的特點。二、實驗器材二、實驗器材CS2

44、000 型過程控制實驗裝置配置：C3000 過程控制器、實驗連接線。三、實驗原理三、實驗原理圖 8-1 為一階單回路 PID 溫度控制的流程圖。這也是一個單回路控制系統(tǒng)，控制的目的是使鍋爐內膽的溫度等于給定值。與前面實驗中鍋爐內膽的二位式控制相比 PID 控制的精度更高，但需要仔細的設置好 PID 參數(shù)，溫度控制一般調節(jié)變化較慢TT加熱水箱調壓模塊QQTC圖 8-1 一階單回路 PID 溫度控制示意圖四、實驗內容和步驟四、實驗內容和步驟此實驗以加熱水箱的出口水溫為控制對象。1、 水箱進水閥 V8，主管路泵閥 V1，副管路泵閥 V2，旁路閥 V3，關閉其他手閥，將儲水箱灌滿水。打開鍋爐內膽進水閥

45、 V15。2、 將鍋爐內膽溫度信號送至 C3000 過程控制器模擬量輸入通道 1，將模擬量輸出通道 1 信號送調壓模塊調節(jié)加熱功率，具體接線如下所述：1)C3000 儀表信號通道 1 接鍋爐內膽信號（信號面板通道 4） ，C3000 儀表信號通道 12 接加熱控制（信號面板通道 13） 。2)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、加熱、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

46、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。首先設定一個初始調壓模塊開度，如 50%；切換至監(jiān)控畫面，觀察水溫變化，當水溫趨于平衡時，再進行下一個步驟。5、 設定給定值，調整 P、I、D 各參數(shù)。待液位平衡后點擊狀態(tài)切換按鈕，將控制器投入運行。6、 在歷史曲線中選擇一條較滿意的過渡過程曲線進行記錄。五、實驗報告五、實驗報告1、 畫出溫度 PID 控制系統(tǒng)的方塊圖。2、 繪出溫度 PID 控制系統(tǒng)的調節(jié)曲線，與單容水箱液位 PID 控制及溫度位式控制做比較。六、注意事項六、注意事項1、 實驗時必須確定加熱液位高于加熱管的加熱部分才可打開加熱管電源。2、 每當做

47、完一次試驗后，必須待系統(tǒng)穩(wěn)定后再做另一次試驗。七、思考題七、思考題1、 在溫度控制系統(tǒng)中，為什么用 PD 和 PID 控制，系統(tǒng)的性能并不比用 PI 控制有明顯地改善？2、 連續(xù)溫控與斷續(xù)溫控有何區(qū)別？實驗八、主回路流量實驗八、主回路流量 PIDPID 控制實驗控制實驗一、實驗目的一、實驗目的1、 通過實驗熟悉單回路流量控制系統(tǒng)的組成和工作原理。2、 定性地研究 P、PI 和 PID 調節(jié)器的參數(shù)對流量控制系統(tǒng)性能的影響。3、 熟悉主回路流量計的工作特點。二、實驗器材二、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、實驗原理三、實驗原理圖 8-1 為一階

48、單回路 PID 流量控制的流程圖。這也是一個單回路控制系統(tǒng)，控制的目的是使流量等于給定值。流量控制一般調節(jié)變化較快。QFTFC圖 8-1 一階單回路 PID 控制方框圖四、實驗內容和步驟四、實驗內容和步驟此實驗以主管路流量為控制對象。1、 打開儲水箱進水閥 V8，主管路泵閥 V1，副管路泵閥 V2，主管路閥 V4，關閉其他手閥，將儲水箱灌滿水。打開一號液位控制水箱進水閥 V11、一號水箱出水閥 V10。2、 將主回路流量信號送至 C3000 過程控制器模擬量輸入通道 1，將模擬量輸出通道 1 信號送電動調節(jié)閥，具體接線如下所述：1）C3000 儀表信號通道 1 接主回路流量信號（信號面板通道9

49、），C3000 儀表信號通道 12 接調節(jié)閥控制（信號面板通道11）。2）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，觀察流量變化，當流量趨于平衡時，再進行下一個步驟。5、 設定給定值，調整 P、

50、I、D 各參數(shù)。待流量平衡后點擊狀態(tài)切換按鈕，將控制器投入運行。6、 在歷史曲線中選擇一條較滿意的過渡過程曲線進行記錄。五、實驗報告五、實驗報告1、 畫出流量控制系統(tǒng)的實驗控制方框圖。六、注意事項六、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。七、思考題七、思考題1、 從理論上分析調節(jié)器參數(shù)(、I)的變化對控制過程產生什么影響？2、 流量控制與液位控制及溫度控制相比有什么特點？實驗九、雙容水箱液位串級控制實驗實驗九、雙容水箱液位串級控制實驗一、實驗目的一、實驗目的1、 掌握串級控制系統(tǒng)的基本概念和組成。2、 掌握串級控制系統(tǒng)的投運與參數(shù)整定方法。3、 研究階躍擾動分別作用

51、在副對象和主對象時對系統(tǒng)主被控量的影響。二、實驗器材二、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、實驗原理三、實驗原理給定主控制器電動調節(jié)閥液位變送器+-上水箱液位上水箱+-副控制器擾動下水箱液位下水箱擾動液位變送器圖 10-1 二階雙容水箱液位串級控制方框圖圖 10-1 為二階雙容水箱液位串級控制方框圖。 串級調節(jié)系統(tǒng)是一個雙回路系統(tǒng)，實質上是把兩個調節(jié)其串接起來，通過它們的協(xié)調工作，使一個被調量準確保持為給定值。串級調節(jié)主要是用來克服落在副環(huán)內的擾動。這些擾動能在中間變量反應出來，很快就被副調節(jié)器抵消了。與單回路系統(tǒng)相比，干擾對被調量的影響可以減

52、小許多倍。對于中間變量并無特殊要求，它的選擇應該是，既能迅速反應擾動作用，又能使副環(huán)包括更多的、特別是幅度大而頻繁的擾動。主調節(jié)器的任務主要是克服落在副環(huán)以外的擾動，并準確保持被調量為給定值。由于副回路的存在，串級系統(tǒng)可以看作一個閉合的副回路代替了原來一部分的對象，起了改善對象特性的作用。與單回路系統(tǒng)相比，除了克服落在副環(huán)內的擾動以外，還提高了工作頻率，加快了過渡過程。串級控制系統(tǒng)和簡單控制系統(tǒng)的投運要求一樣，必須保證無擾動切換，采用先副回路后主回路的投運方式，即將主回路置于手動狀態(tài)，以上水箱液位為控制對象，調整設置好副回路 PID 參數(shù)，然后再調整設置主回路的 PID 參數(shù)。四、實驗內容和步

53、驟四、實驗內容和步驟此實驗以中水箱的液位為主控對象，上水箱的液位為副控對象。1、 水箱進水閥 V8，主管路泵閥 V1，副管路泵閥 V2，主管路閥 V4，關閉其他手閥，將儲水箱灌滿水。打開上水箱進水閥 V13，將上水箱通中水箱出水閥 V31、中水箱出水閥V10 打開至適當開度。2、 將中下水箱的液位信號送至 C3000 過程控制器模擬量輸入通道 1，中水箱的液位信號送至 C3000 過程控制器模擬量輸入通道 2，將模擬量輸出通道 1 信號送電動調節(jié)閥，具體接線如下所述：1)C3000 儀表信號通道 2 接中水箱液位信號（信號面板通道 2） ，C3000 儀表信號通道 3 接上水箱液位信號（信號面

54、板通道 1） ，C3000 儀表信號通道 12 接調節(jié)閥控制（信號面板通道11） 。2）儀表回路的組態(tài)：點擊 menu進入組態(tài)控制回路PID 控制1回路 PID02 的設置，給定方式設為：內給定；測量值 PV 設為：AI02，其余默認即可。2回路 PID03 的設置，給定方式設為：外給定；設定值 SV 設為：PID02；測量值 PV設為：AI03，其余默認。按 ESC 退出到菜單界面，選擇啟動組態(tài)，確定退出。最后將回路 2 和回路 3 均投運于自動狀態(tài)下，在監(jiān)控畫面進入回路 3 的調整畫面將 SVT 設為 R（即選擇數(shù)據(jù)來源為遠端） 。3、 打開控制臺及實驗對象電源開關，打開調節(jié)儀電源開關，打

55、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、 將外回路置于手動狀態(tài)，根據(jù)前面實驗中所述方法，以上水箱液位為控制對象，首先調整好副回路的參數(shù)。6、 保持步驟 5 調整好的副回路參數(shù)，根據(jù)前面實驗中所述方法，以下水箱液位為控制對象，調整好主回路的參數(shù)，將控制器投入運行。7、 在歷史曲線中選擇一條較滿意的過渡過程曲線進行記錄。五、實驗報告五、實驗報告1、 通過趨勢曲線，分

56、析串級控制的效果2、 評估控制器參數(shù)對控制效果的影響3、 分析串級控制和單回路 PID 控制不同之處。六、注意事項六、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。七、思考題七、思考題1、 為什么串級控制系統(tǒng)在加了副回路控制后控制量得到較大提升？串級控制相比于單回路控制有什么優(yōu)點?2、 串級控制系統(tǒng)應如何投運？3、 串級控制系統(tǒng)參數(shù)應如何整定？實驗十、流量單閉環(huán)比值控制實驗實驗十、流量單閉環(huán)比值控制實驗一、實驗目的一、實驗目的1、 了解兩種流量計的結構及其使用方法。2、 了解比值控制在工業(yè)上的應用。二、實驗器材二、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、實驗原理三、實驗原理在各種生產過程中，需要使兩種物料的流量保持嚴格的比例關系是常見的，例如，在鍋爐的燃燒系統(tǒng)中，要保持燃料和空氣量的一定比例，以保證燃燒的經濟性。而且往往其中一個流量隨外界負荷需要而變，另一個流量則應由調節(jié)器控制，使之成比例地改變，保證二者之比值不變。否則，如果比例嚴重