工學(xué)過程控制儀表及裝置實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書1

1、過程控制儀表及裝置實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書編寫 廣東石油化工學(xué)院 康玨學(xué)院年級專業(yè)學(xué)號姓名成績2000年 7 月 前 言過程控制儀表是實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程自動化必不可少的工具。而過程控制儀表及裝置這門課程是電氣工程及其自動化專業(yè)的重要專業(yè)課之一，為了配合課堂教學(xué)，根據(jù)課程教學(xué)大綱要求，開設(shè)了過程控制儀表及裝置實(shí)驗(yàn)課。為使實(shí)驗(yàn)課能順利進(jìn)行，編寫了過程控制儀表及裝置實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書。通過實(shí)驗(yàn)，可以讓學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際，加深對理論知識的理解和掌握，從而進(jìn)一步認(rèn)識過程控制儀表的基本結(jié)構(gòu)和工作原理。通過實(shí)驗(yàn)，學(xué)生還能掌握實(shí)驗(yàn)儀器的正確使用和操作方法，學(xué)會主要儀表的調(diào)校及測試方法，培養(yǎng)實(shí)際動手能力和創(chuàng)新意識。實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書中包含九個實(shí)驗(yàn)項(xiàng)

2、目，每個實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目都包括：實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)設(shè)備與儀器、試驗(yàn)原理、注意事項(xiàng)、實(shí)驗(yàn)步驟、思考題及實(shí)驗(yàn)報告八項(xiàng)內(nèi)容，實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目覆蓋每個章節(jié)，項(xiàng)目中有些實(shí)驗(yàn)是必做，有些實(shí)驗(yàn)是選做，老師可以根據(jù)具體的教學(xué)要求進(jìn)行選取。另外，SLPC可編程調(diào)節(jié)器的實(shí)驗(yàn)可以安排成設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，詳細(xì)內(nèi)容請參看SLPC可編程調(diào)節(jié)器設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)任務(wù)書。學(xué)生實(shí)驗(yàn)守則1、 上實(shí)驗(yàn)課前，學(xué)生應(yīng)做好實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)。著重領(lǐng)會實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、要求。掌握?shí)驗(yàn)原理、步驟和方法。2、 遵守實(shí)驗(yàn)室各項(xiàng)規(guī)章制度，服從實(shí)驗(yàn)室工作人員的指揮。文明實(shí)驗(yàn)，不能穿拖鞋進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室，不準(zhǔn)亂扔雜物，不準(zhǔn)在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)嬉戲、喧嘩。3、 嚴(yán)格遵守儀器設(shè)備的操作規(guī)程。獨(dú)立思考細(xì)心觀察、如實(shí)

3、記錄，對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理。4、 鼓勵學(xué)生自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，使用前必須經(jīng)過實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)人員的同意方可進(jìn)行。5、 對實(shí)驗(yàn)室的公共財(cái)物要愛護(hù)，厲行節(jié)約，不準(zhǔn)損壞和帶出實(shí)驗(yàn)室，違者要追究責(zé)任。6、 實(shí)驗(yàn)操作結(jié)束后，學(xué)生必須整理好所用的實(shí)驗(yàn)器材并填寫儀器使用記錄，經(jīng)過實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)人員簽字后，方可離開實(shí)驗(yàn)室，并獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)報告。操作規(guī)程1、 熟悉各種控制儀表和設(shè)備，懂得各種儀器的用途及各自的操作方法。2、 外觀檢查，接線時注意電源極性，最好預(yù)熱半小時。3、 在檢驗(yàn)差壓變送器時，操作順序是：啟動時，先通電，再加壓，停止時先卸壓，再斷電，要看清楚差壓變送器的測量范圍，用定值器加壓時，不允許超過此范圍，否則打壞

4、壓力表以及損壞變送器。4、 使用螺絲刀進(jìn)行儀表的零位、終點(diǎn)調(diào)整時，用力要均勻，防止損害元件。標(biāo)準(zhǔn)電位差計(jì)應(yīng)水平放置，注意電位差計(jì)的檢流計(jì)旋扭，調(diào)整時，動作要緩慢，實(shí)驗(yàn)完成后，開關(guān)置“斷”。目 錄實(shí)驗(yàn)一膜盒式差壓變送器的校驗(yàn)1實(shí)驗(yàn)二電容式差壓變送器的校驗(yàn)4實(shí)驗(yàn)三熱電偶溫度變送器的校驗(yàn)7實(shí)驗(yàn)四熱電阻溫度變送器的校驗(yàn)10實(shí)驗(yàn)五模擬調(diào)節(jié)器開環(huán)校驗(yàn)13實(shí)驗(yàn)六SLPC可編程調(diào)節(jié)器的編程設(shè)計(jì)與操作18實(shí)驗(yàn)七SLPC可編程調(diào)節(jié)器PID控制參數(shù)整定22實(shí)驗(yàn)八執(zhí)行器的調(diào)校25實(shí)驗(yàn)一膜盒式差壓變送器的校驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?了解并熟悉膜盒式差壓變送器整體結(jié)構(gòu)及各種部件的作用，進(jìn)一步掌握膜盒式差壓變送器的工作原理。2掌握膜

5、盒式差壓變送器的起點(diǎn)及終點(diǎn)調(diào)整、精度校驗(yàn)方法。3掌握高、低量程的實(shí)現(xiàn)方法。 二、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目1 掌握氣動定值器、標(biāo)準(zhǔn)電流表、標(biāo)準(zhǔn)壓力表、標(biāo)準(zhǔn)電阻箱的使用方法。2 了解膜盒式差壓變送器整體結(jié)構(gòu)，熟悉各調(diào)節(jié)螺釘?shù)奈恢煤陀猛尽? 學(xué)會各儀器之間的正確接線，進(jìn)一步理解二線制的概念。4 按照實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行儀表的起點(diǎn)、終點(diǎn)調(diào)整，進(jìn)行精度校驗(yàn)。5 進(jìn)行高、低量程檢查。三、實(shí)驗(yàn)設(shè)備與儀器1膜盒式差壓變送器 1臺2標(biāo)準(zhǔn)電阻箱 1個3氣動定值器 1個4標(biāo)準(zhǔn)電流表 1臺5標(biāo)準(zhǔn)壓力表 1個6大、小螺絲刀 各1把7連接導(dǎo)線、氣壓導(dǎo)管 若干四、實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)接線如圖1-1所示。圖1-1 膜盒式差壓變送器校驗(yàn)接線圖膜盒式差壓變送器

6、是按照力矩平衡原理工作的。整機(jī)的方框圖如圖1-2所示。圖1-2 膜盒式差壓變送器結(jié)構(gòu)框圖輸入差壓Pi與輸出Io的關(guān)系如下：(1)當(dāng)儀表結(jié)構(gòu)一定時,Io與Pi成線性。(2)Pi =0時，Io =4mA，否則可改變lZ大小（調(diào)整調(diào)零彈簧）。(3)Pi = Pmax時，Io =20mA否則可改變tg或Kf大?。ㄕ{(diào)整矢量角或反饋線圈匝數(shù)）。五、注意事項(xiàng)1 接線完成后需經(jīng)過檢查才能通電。2 加入差壓信號前注意變送器的量程，不許超出允許范圍。3 使用螺絲刀時，用力要均勻，防止損害元件。4 標(biāo)準(zhǔn)電流表應(yīng)水平放置，讀數(shù)時注意刻度、指針、視線應(yīng)在同一水平線上。六、實(shí)驗(yàn)說明及操作步驟1由實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)人員講解本實(shí)驗(yàn)的基

7、本要求、操作和注意事項(xiàng)。2實(shí)驗(yàn)開始（1）按圖接線，經(jīng)檢查無誤后接通電源。（2）連接氣源，檢查氣路的密閉性。（3）用手輕按平衡錘，毫安表示值應(yīng)隨之變化，并能聽到輕微吱叫聲。 檢查接線端子上高低檔連接片位置是否正確，當(dāng)所需量程小于或等于儀表的最大范圍的1/3時，用低檔，反之用高檔。（4）起點(diǎn)調(diào)整：當(dāng)變送器輸入差壓為零時，用螺絲刀調(diào)整零點(diǎn)螺釘，使輸出電流Io為4mA。（5）終點(diǎn)調(diào)整：用定值器均勻、緩慢輸入變送器終點(diǎn)對應(yīng)的差壓信號，調(diào)整量程螺釘，使輸出電流Io為20mA。（6）反復(fù)進(jìn)行4、5項(xiàng)調(diào)整，直至起點(diǎn)和終點(diǎn)均滿足精度要求為止。（7）精度校驗(yàn)：將整個差壓范圍分為四等分，按0%、25%、50%、75

8、%、100逐點(diǎn)輸入相應(yīng)的差壓值，信號輸入時要注意上行程和下行程，不能搞錯。此時，分別記錄下變送器相應(yīng)的輸出電流大小,計(jì)算出各誤差，基本誤差和變差的計(jì)算公式如下：(7)在調(diào)好變送器的起點(diǎn)和終點(diǎn)之后，改變變送器的高低檔連接片位置，可以檢驗(yàn)變送器的高低量程范圍，看看經(jīng)過改變后變送器的輸出有什么變化。3數(shù)據(jù)處理及實(shí)驗(yàn)結(jié)果輸入差壓（MPa）標(biāo)準(zhǔn)輸出電流（mA）上行輸出電流（mA）上行誤差（mA）下行輸出電流（mA）下行誤差（mA）基本誤差（）變差（）結(jié)論七、實(shí)驗(yàn)報告1 用專門的實(shí)驗(yàn)報告紙進(jìn)行。2 要求有實(shí)驗(yàn)題目、目錄、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)設(shè)備及連接圖、自己做實(shí)驗(yàn)的步驟，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄。3 計(jì)算各誤差、確定儀器的

9、精度等級，并判斷所校驗(yàn)的儀器是否合格，要有結(jié)論，完成思考題，最后寫出本次實(shí)驗(yàn)的體會。八、思考題1 膜盒式差壓變送器如何實(shí)現(xiàn)量程的調(diào)整的？2 矢量機(jī)構(gòu)的矢量角大小對量程有何影響？3 說明高、低量程的跨接原理？實(shí)驗(yàn)二 電容式差壓變送器的校驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?了解并熟悉電容式差壓變送器整體結(jié)構(gòu)及各種部件的作用。2掌握電容式差壓變送器的工作原理。3掌握電容式差壓變送器的起點(diǎn)及終點(diǎn)調(diào)整、精度校驗(yàn)、遷移的調(diào)整方法。二、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目1掌握氣動定值器、標(biāo)準(zhǔn)電流表、標(biāo)準(zhǔn)壓力表、標(biāo)準(zhǔn)電阻箱的使用方法。2了解電容式差壓變送器整體結(jié)構(gòu)，熟悉各調(diào)節(jié)螺釘?shù)奈恢煤陀猛尽?按照實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行儀表的起點(diǎn)、終點(diǎn)調(diào)整，進(jìn)行精度、遷移校驗(yàn)。三

10、、實(shí)驗(yàn)設(shè)備與儀器1電容式差壓變送器 1臺2標(biāo)準(zhǔn)電阻箱 1個3氣動定值器 1個4標(biāo)準(zhǔn)電流表 1臺5標(biāo)準(zhǔn)壓力表 1個6大、小螺絲刀 各1把7連接導(dǎo)線、氣壓導(dǎo)管 若干四、實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)接線如圖2-1所示。圖2-1 電容式差壓變送器校驗(yàn)接線圖電容式差壓變送器是由測量和轉(zhuǎn)換兩部分串聯(lián)而構(gòu)成。當(dāng)被測差壓P作用在金屬膜片上，使膜片產(chǎn)生微小位移S，從而引起差動電容的電容量發(fā)生變化，通過測量電路和放大輸出電路將電容量的變化轉(zhuǎn)化為標(biāo)準(zhǔn)電流信號輸出。輸入差壓Pi與輸出Io的關(guān)系如下：(1)當(dāng)儀表結(jié)構(gòu)一定時,Io與Pi成線性。(2)Pi =0時，Io =4mA，否則可改變大?。ㄕ{(diào)整調(diào)零電位器W2）。(3)Pi = Pm

11、ax時，Io =20mA否則可改變K4大?。ㄕ{(diào)整量程電位器W3）。正、負(fù)遷移通過外接電阻進(jìn)行，采用插件的形式將外接電阻接入相應(yīng)位置。五、注意事項(xiàng)1接線完成后需經(jīng)過檢查才能通電。2加入差壓信號前注意變送器的量程，不許超出允許范圍。3使用螺絲刀時，用力要均勻，防止損害元件。4標(biāo)準(zhǔn)電流表應(yīng)水平放置，讀數(shù)時注意刻度、指針、視線應(yīng)在同一水平線上。六、實(shí)驗(yàn)說明及操作步驟1由實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)人員講解本實(shí)驗(yàn)的基本要求、操作和注意事項(xiàng)。2實(shí)驗(yàn)開始（1）按圖接線，經(jīng)檢查無誤后接通電源。（2）起點(diǎn)調(diào)整：當(dāng)變送器輸入差壓為零時，調(diào)整零點(diǎn)螺釘，標(biāo)有“Z”的位置，使輸出電流Io為4mA。（3）終點(diǎn)調(diào)整：輸入變送器終點(diǎn)對應(yīng)的差壓信

12、號，調(diào)整量程螺釘，標(biāo)有“R”的位置，使輸出電流Io為20mA。（4）反復(fù)進(jìn)行2、3項(xiàng)調(diào)整，直至起點(diǎn)和終點(diǎn)均滿足精度要求為止。（5）精度校驗(yàn)：將整個差壓范圍分為四等分，按0%、25%、50%、75%、100逐點(diǎn)輸入相應(yīng)的差壓值，信號輸入時要注意上行程和下行程，不能搞錯。此時，分別記錄下變送器相應(yīng)的輸出電流大小,然后計(jì)算各誤差?；菊`差和變差的計(jì)算公式如下：(6)在調(diào)好變送器的起點(diǎn)和終點(diǎn)之后，進(jìn)行零點(diǎn)遷移。根據(jù)正遷移或負(fù)遷移，將插件Sw1插在相應(yīng)的位置上。（正遷移插到Sz側(cè)，負(fù)遷移插到E2側(cè)）。然后給變送器加輸入信號，輸入信號的大小可自行選定，但不能超過變送器的允許數(shù)值。調(diào)整零點(diǎn)螺釘“Z”使變送器

13、輸出電流為4mA。最后檢查起點(diǎn)和終點(diǎn)，看看經(jīng)過遷移后變送器的量程和零點(diǎn)有什么變化。必要時可進(jìn)行微調(diào)。3數(shù)據(jù)處理及實(shí)驗(yàn)結(jié)果輸入差壓（MPa）標(biāo)準(zhǔn)輸出電流（mA）上行輸出電流（mA）上行程誤差（mA）下行輸出電流（mA）下行程誤差（mA）基本誤差（）變差（%）結(jié)論七、實(shí)驗(yàn)報告1用專門的實(shí)驗(yàn)報告紙進(jìn)行。2要求有實(shí)驗(yàn)題目、目錄、實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?shí)驗(yàn)設(shè)備及連接圖、自己做實(shí)驗(yàn)的步驟、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄。3計(jì)算各誤差、確定儀器的精度等級，并判斷所校驗(yàn)的儀器是否合格，要有結(jié)論，完成思考題，最后寫出本次實(shí)驗(yàn)的體會。八、思考題1電容式差壓變送器如何進(jìn)行起點(diǎn)和終點(diǎn)的調(diào)整？為什么終點(diǎn)調(diào)好后還要檢查起點(diǎn)？2遷移時，為什么遷移量與量

14、程的代數(shù)和不能超出變送器的最大上限值？3變送器的零點(diǎn)遷移和零點(diǎn)調(diào)整有什么關(guān)系？實(shí)驗(yàn)三 熱電偶溫度變送器的校驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?了解并熟悉熱電偶溫度變送器整體結(jié)構(gòu)及各種部件的作用，進(jìn)一步掌握熱電偶溫度變送器的工作原理。2掌握熱電偶溫度變送器的起點(diǎn)及終點(diǎn)調(diào)整、精度校驗(yàn)方法。二、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目1 學(xué)會正確使用標(biāo)準(zhǔn)電位差計(jì)。2 學(xué)會各儀器之間的正確接線，與二線制接法比較。3 了解熱電偶溫度變送器整體結(jié)構(gòu)，熟悉各調(diào)節(jié)螺釘?shù)奈恢煤陀猛尽? 按照實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行儀表的起點(diǎn)、終點(diǎn)調(diào)整，進(jìn)行精度校驗(yàn)。三、實(shí)驗(yàn)設(shè)備與儀器1熱電偶溫度變送器（DDZ-DBW-11） 1臺2標(biāo)準(zhǔn)電阻箱 1個3標(biāo)準(zhǔn)電位差計(jì)（UJ-27） 1臺4標(biāo)準(zhǔn)電

15、流表 1臺5螺絲刀 1把6連接導(dǎo)線 若干四、實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)接線如圖3-1所示。圖3-1 熱電偶溫度變送器校驗(yàn)接線圖熱電偶溫度變送器的構(gòu)成原理圖如圖3-2圖3-2 熱電偶溫度變送器結(jié)構(gòu)框圖 用電位差計(jì)代替熱電偶作為信號源產(chǎn)生一個標(biāo)準(zhǔn)信號，信號大小與被測溫度對應(yīng)。此信號與調(diào)零、反饋信號疊加后經(jīng)放大單元15V 或420mA。變送器的靜特性：(1)當(dāng)儀表結(jié)構(gòu)一定時,Io與Ei成線性。(2)Ei=下限時，Io =4mA，否則可改變大?。ㄕ{(diào)整調(diào)零電位器W1）。(3)Ei=上限時，Io =20mA否則可改變大小（調(diào)整電位器W2）。五、注意事項(xiàng)1校驗(yàn)前學(xué)會正確使用標(biāo)準(zhǔn)電位差計(jì)。2加入電勢信號注意變送器的量程，不

16、許超出允許范圍。3使用螺絲刀時，用力要均勻，防止損害元件。4標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)電位差計(jì)應(yīng)水平放置，實(shí)驗(yàn)完成后，開關(guān)置“斷”。六、實(shí)驗(yàn)說明及操作步驟1由實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)人員講解本實(shí)驗(yàn)的基本要求、操作和注意事項(xiàng)。2實(shí)驗(yàn)開始（1）按圖接線，經(jīng)檢查無誤后接通電源。（2）起點(diǎn)調(diào)整：根據(jù)熱電偶的分度號和不同的測量范圍，調(diào)節(jié)標(biāo)準(zhǔn)電位差計(jì)輸入測量下限對應(yīng)的電勢值，用螺絲刀調(diào)整零點(diǎn)螺釘，使輸出電流Io為4mA。 （3）終點(diǎn)調(diào)整：用標(biāo)準(zhǔn)電位差計(jì)輸入測量上限對應(yīng)的電勢值，調(diào)整量程螺釘，使輸出電流Io為20mA。 （4）反復(fù)進(jìn)行2、3項(xiàng)調(diào)整，直至起點(diǎn)及終點(diǎn)均滿足精度要求為止。（5）精度校驗(yàn)：將整個溫度范圍分為四等分，按0%、25%、5

17、0%、75%、100逐點(diǎn)輸入相應(yīng)的電勢值，信號輸入時要注意上行程和下行程，不能搞錯。此時，分別記錄下變送器相應(yīng)的輸出電流大小,計(jì)算出各誤差。 3數(shù)據(jù)處理及實(shí)驗(yàn)結(jié)果輸入溫度（）對應(yīng)的豪伏數(shù)（mV）輸出標(biāo)準(zhǔn)輸出電流（mA）上行輸出電流（mA）下行輸出電流（mA）誤差上行誤差（mA）下行誤差（mA）基本誤差（）變差（）結(jié)論七、實(shí)驗(yàn)報告1用專門的實(shí)驗(yàn)報告紙進(jìn)行。2要求有實(shí)驗(yàn)題目、目錄、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)設(shè)備及連接圖、自己做實(shí)驗(yàn)的步驟、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄。3計(jì)算各誤差、確定儀器的精度等級，并判斷所校驗(yàn)的儀器是否合格，要有結(jié)論，完成思考題，最后寫出本次實(shí)驗(yàn)的體會。八、思考題1、接線端為何要接一條短路線？在什么情況下

18、可以不用接？2在用標(biāo)準(zhǔn)電位差計(jì)輸入電勢值時，是否要考慮環(huán)境溫度？為什么？3大范圍改變量程時，只調(diào)整零點(diǎn)和量程電位器，儀表的精度會發(fā)生什么變化？實(shí)驗(yàn)四 熱電阻溫度變送器的校驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?了解并熟悉熱電阻溫度變送器整體結(jié)構(gòu)及各種部件的作用，進(jìn)一步掌握熱電阻溫度變送器的工作原理。2掌握熱電阻溫度變送器的起點(diǎn)及終點(diǎn)調(diào)整、精度校驗(yàn)方法。二、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目1學(xué)會各儀器之間的正確接線，與二線制接法比較。2了解熱電阻溫度變送器整體結(jié)構(gòu)，熟悉各調(diào)節(jié)螺釘?shù)奈恢煤陀猛尽?按照實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行儀表的起點(diǎn)、終點(diǎn)調(diào)整，進(jìn)行精度校驗(yàn)。三、實(shí)驗(yàn)設(shè)備與儀器1熱電阻溫度變送器（DDZ-DBW-12） 1臺2精密電阻箱 1個3數(shù)字電壓表

19、1臺4直流電流表 1臺5螺絲刀 1把6連接導(dǎo)線 若干四、實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)接線如圖4-1所示。 圖4-1 熱電阻溫度變送器校驗(yàn)接線圖熱電溫度阻變送器的構(gòu)成原理圖如圖4-2圖4-2 熱電阻溫度變送器結(jié)構(gòu)框圖 用精密直流電阻箱代替熱電阻作為信號源向變送器輸入電阻信號，信號大小與被測溫度對應(yīng)。此信號經(jīng)過線性化處理與調(diào)零、反饋信號疊加后經(jīng)放大單元15V 或420mA。變送器的靜特性：(1)當(dāng)儀表結(jié)構(gòu)一定時,Uo 或Io與Ut(或R)成線性。(2)R=下限時，Io =4mA，否則可改變Uz大?。ㄕ{(diào)整調(diào)零電位器W1）。(3) R=上限時，Io =20mA否則可改變m大?。ㄕ{(diào)整電位器W2）。五、注意事項(xiàng)1加入電阻

20、信號注意變送器的量程，不許超出允許范圍。2使用螺絲刀時，用力要均勻，防止損害元件。六、實(shí)驗(yàn)說明及操作步驟1由實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)人員講解本實(shí)驗(yàn)的基本要求、操作和注意事項(xiàng)。2實(shí)驗(yàn)開始（1）按圖接線，經(jīng)檢查無誤后接通電源。（2）起點(diǎn)調(diào)整：根據(jù)熱電阻的分度號和溫度不同的測量范圍，調(diào)節(jié)09999.99精密電阻箱輸入測量下限對應(yīng)的電阻值，用螺絲刀調(diào)整零點(diǎn)螺釘，使輸出電流Io為4mA或電壓Uo為1V。 （3）終點(diǎn)調(diào)整：用精密電阻箱輸入測量上限對應(yīng)的電阻值，調(diào)整量程螺釘，使輸出電流Io為20mA或電壓Uo為5V。 （4）反復(fù)進(jìn)行2、3項(xiàng)調(diào)整，直至起點(diǎn)和終點(diǎn)均滿足精度要求為止。（5）精度校驗(yàn)：將整個溫度范圍分為四等分，按

21、0%、25%、50%、75%、100逐點(diǎn)輸入相應(yīng)的電阻值，信號輸入時要注意上行程和下行程，不能搞錯。此時，分別記錄下變送器相應(yīng)的輸出電流或電壓大小,計(jì)算出各誤差。 3數(shù)據(jù)處理及實(shí)驗(yàn)結(jié)果輸入溫度（）對應(yīng)的電阻值（）輸出標(biāo)準(zhǔn)輸出電流（mA）上行輸出電流（mA）下行輸出電流（mA）誤差上行誤差（mA）下行誤差（mA）基本誤差（）變差（）結(jié)論七、實(shí)驗(yàn)報告1用專門的實(shí)驗(yàn)報告紙進(jìn)行。2要求有實(shí)驗(yàn)題目、目錄、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)設(shè)備及連接圖、自己做實(shí)驗(yàn)的步驟、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄。3計(jì)算各誤差、確定儀器的精度等級，并判斷所校驗(yàn)的儀器是否合格，要有結(jié)論，完成思考題，最后寫出本次實(shí)驗(yàn)的體會。八、思考題1輸入電阻信號時，采用幾

22、線制輸入？實(shí)際應(yīng)用中，要求用幾線制連接？2引線電阻的變化是否會影響測量？為什么？3與熱電偶溫度變送器比較，在結(jié)構(gòu)上它們有哪些異同點(diǎn)？實(shí)驗(yàn)五 模擬調(diào)節(jié)器開環(huán)校驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?熟悉模擬調(diào)節(jié)器的整體結(jié)構(gòu)，了解各部分的作用。2掌握模擬調(diào)節(jié)器測量針的校驗(yàn)方法。3知道模擬調(diào)節(jié)器的工作方式，學(xué)會進(jìn)行各工作方式之間的無擾動切換。4掌握模擬調(diào)節(jié)器控制參數(shù)比例度、積分時間的測定方法。二、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目1熟悉模擬調(diào)節(jié)器（電型或EK）正、側(cè)面板布置，了解各種開關(guān)的用途及主要部件在電路板的位置。2檢查模擬調(diào)節(jié)器是否正常。3進(jìn)行測量指針的起點(diǎn)、終點(diǎn)、中間刻度校驗(yàn)。4按照實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行各控制參數(shù)的測定和校驗(yàn)。三、實(shí)驗(yàn)設(shè)備與儀器1模

23、擬調(diào)節(jié)器（電型或EK） 1臺2標(biāo)準(zhǔn)電阻箱 1個3恒流給定器 1臺4標(biāo)準(zhǔn)電流表 1臺5螺絲刀和秒表 各16連接導(dǎo)線 若干四、實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)接線如圖5-1（電型）、5-2（EK）所示。圖5-1 電型模擬調(diào)節(jié)器開環(huán)校驗(yàn)接線圖圖5-2 EK型模擬調(diào)節(jié)器開環(huán)校驗(yàn)接線圖由恒流給定器的輸出作為調(diào)節(jié)器的測量信號，當(dāng)調(diào)節(jié)器的給定為某一數(shù)值時，改變測量信號，產(chǎn)生一個偏差階躍輸入，此時，分別測出比例度、積分時間的實(shí)際值，與調(diào)節(jié)器上的刻度值比較，計(jì)算出誤差，最后判斷各參數(shù)是否滿足技術(shù)指標(biāo)要求?？刂茀?shù)的測試原理：(1)比例度（2）微分時間TD時間常數(shù)：TD的測定（參看圖5-3）： 圖5-3 比例微分作用響應(yīng)曲線比例度1

24、00%，在階躍信號輸入下，（如U01變化10%（1.6mA），輸出為U01，當(dāng)輸出從U01開始下降了微分作用的63.2%（ ）所需要的時間再乘以KD即為TD。（3）積分時間TI圖5-4 比例積分作用響應(yīng)曲線五、注意事項(xiàng)1接線完成后需經(jīng)過檢查才能通電。2使用螺絲刀時，用力要均勻，防止損害元件。六、實(shí)驗(yàn)說明及操作步驟1由實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)人員講解本實(shí)驗(yàn)的基本要求、操作和注意事項(xiàng)。2實(shí)驗(yàn)開始（1）按圖接線，經(jīng)檢查無誤后接通電源，預(yù)熱30分鐘。（2）測量指示刻度校驗(yàn)將調(diào)節(jié)器正面、側(cè)面板上各開關(guān)置于如下位置： 工作方式切換開關(guān)： 軟手動測量標(biāo)定切換開關(guān)： 測量給定開關(guān)： 內(nèi)給正反作用開關(guān)： 正 比例度： 最大積分

25、時間TI最大微分時間TD關(guān)起點(diǎn)、終點(diǎn)刻度校驗(yàn)：由恒流給定器從端子、分別輸入4mA、20mA電流信號，測量針應(yīng)分別指示0%、100%。當(dāng)誤差超過±1%時，應(yīng)調(diào)整機(jī)械零點(diǎn)和指示單元的測量指示量程電位器。中間刻度校驗(yàn)：把測量標(biāo)定切換開關(guān)置于“標(biāo)定”位置，這時，測量針和給定針都應(yīng)指示50%，當(dāng)誤差超過±1%時，應(yīng)調(diào)整指示單元中的“標(biāo)定電壓調(diào)整”電位器，此時，標(biāo)定電壓為3V。將整個范圍分為四等分，按0%、25%、50%、75%、100逐點(diǎn)輸入相應(yīng)的電流值，此時，記錄下相應(yīng)的指針位置,為方便讀數(shù)，可以對準(zhǔn)指針0%、25%、50%、75%、100的位置，記錄相應(yīng)的輸入電流值，然后計(jì)算出誤

26、差。數(shù)據(jù)處理及實(shí)驗(yàn)結(jié)果 序號 項(xiàng)目刻度值實(shí)際值誤差結(jié)論（3）控制參數(shù)測試比例度的測試：將調(diào)節(jié)器側(cè)面板上，測量標(biāo)定切換開關(guān)置于“測量”位置，其余開關(guān)位置不變。a調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)器正面板上的給定，使給定指示50%，再調(diào)節(jié)恒流給定器使測量指示50%（12mA），調(diào)節(jié)軟手動手桿使調(diào)節(jié)器輸出電流Io為10mA。b將比例刻度盤對準(zhǔn)要測試的點(diǎn)的位置，如100%的位置，迅速將工作方式切換開關(guān)切向“自動”，調(diào)節(jié)器輸出應(yīng)保持10mA不變，用恒流給定迅速加入一個大小適當(dāng)?shù)妮斎肫钚盘?，此時，記錄下調(diào)節(jié)器的輸出電流值。c再選擇其它刻度點(diǎn)如：2%、500%進(jìn)行上述操作，記錄下相應(yīng)的輸出電流值，將刻度值和實(shí)際比例度值比較，計(jì)算出

27、誤差。計(jì)算公式如下：實(shí)際比例度：誤差=數(shù)據(jù)處理及實(shí)驗(yàn)結(jié)果： 序號 項(xiàng)目刻度值（%）實(shí)際值（%）誤差結(jié)論 d100%比例刻度校驗(yàn)：重復(fù)a、b操作后，用螺絲刀調(diào)節(jié)比例刻度盤，使刻度盤對準(zhǔn)真正的100%的位置，不是原來的校驗(yàn)位置。如：偏差變化2mA（假設(shè)測量值增加2mA），調(diào)節(jié)比例刻度盤使調(diào)節(jié)器的輸出電流也變化2mA（Io變到12mA），此時的刻度盤位置就是標(biāo)準(zhǔn)的100%刻度。積分時間的測試將比例刻度盤置于標(biāo)準(zhǔn)的100%處，其余開關(guān)位置不變。a調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)器正面板上的給定，使給定指示50%，再調(diào)節(jié)恒流給定器使測量指示50%（12mA），調(diào)節(jié)軟手動手桿使調(diào)節(jié)器輸出電流Io為10mA。b將積分刻度盤對準(zhǔn)要測

28、試的點(diǎn)的位置（可將全刻度盤分為3點(diǎn)），迅速將工作方式切換開關(guān)切向“自動”，此時沒有加入偏差調(diào)節(jié)器輸出應(yīng)保持10mA不變。用恒流給定迅速加入一個大小適當(dāng)?shù)妮斎肫钚盘?#177;e（信號不要太大以免超出范圍），同時啟動秒表，當(dāng)輸出Io從10mA變化到（10±2e）時，停止記時。此時，記錄下秒表的讀數(shù)。c再選擇其它刻度點(diǎn)進(jìn)行上述操作，將記錄下來的秒表讀數(shù)與刻度值比較，計(jì)算出誤差。計(jì)算公式如下：數(shù)據(jù)處理及實(shí)驗(yàn)結(jié)果： 序號 項(xiàng)目刻度值（秒）秒表讀數(shù)（秒）誤差結(jié)論七、實(shí)驗(yàn)報告1 用專門的實(shí)驗(yàn)報告紙進(jìn)行。2 要求有實(shí)驗(yàn)題目、目錄、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)設(shè)備及連接圖、自己做實(shí)驗(yàn)的步驟、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄。3 計(jì)

29、算各誤差，并判斷所驗(yàn)證的參數(shù)刻度是否合格，要有結(jié)論，完成思考題，最后寫出本次實(shí)驗(yàn)的體會。八、思考題1調(diào)節(jié)器實(shí)現(xiàn)無平衡無擾動切換有何實(shí)際意義？2如果將調(diào)節(jié)器工作方式切換開關(guān)置于“硬手動”位置，當(dāng)輸入偏差變化時，調(diào)節(jié)器的輸出將會怎樣變化？3如何進(jìn)行給定指針的校驗(yàn)？4為什么EK調(diào)節(jié)器沒有設(shè)置“硬手動”操作？實(shí)驗(yàn)六SLPC可編程調(diào)節(jié)器的編程設(shè)計(jì)與操作一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?熟悉SLPC可編程調(diào)節(jié)器的硬件結(jié)構(gòu)及各種運(yùn)算功能模塊的工作原理和特性。2學(xué)會各儀器之間的正確接線，了解各操作鍵的正確使用方法。3掌握SLPC的編程和設(shè)計(jì)方法，進(jìn)一步提高編程技巧。二、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目1熟悉SLPC調(diào)節(jié)器正、側(cè)面板布置，了解各種開關(guān)和按

30、鍵的用途及操作。2儀器之間正確接線，判斷SLPC調(diào)節(jié)器是否正常。3學(xué)會使用編程器，將預(yù)先編好的程序鍵入，并進(jìn)行各種參數(shù)的設(shè)置。4按實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行項(xiàng)目的驗(yàn)證。三、實(shí)驗(yàn)設(shè)備與儀器1SLPC可編程調(diào)節(jié)器 1臺2編程器 1臺3恒流源 1臺4數(shù)字電流表 1臺5數(shù)字電壓表 2臺6秒表 1塊7連接導(dǎo)線 若干8實(shí)驗(yàn)架 1個四、實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)接線如圖7-1所示。由恒流源給實(shí)驗(yàn)架上的橋路提供工作電流，由此產(chǎn)生兩個可調(diào)的（調(diào)節(jié)電位器W1可改變輸入X1，調(diào)節(jié)電位器W2可改變輸入X2）標(biāo)準(zhǔn)電壓15V作為SLPC調(diào)節(jié)器的輸入信號，然后按實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行各項(xiàng)目的驗(yàn)證。五、注意事項(xiàng)1接線完成后需經(jīng)過檢查才能通電，儀器的通電順序嚴(yán)格按

31、照規(guī)定進(jìn)行，斷電也是如此。2儀器接線時要斷電進(jìn)行。SLPC調(diào)節(jié)器實(shí)驗(yàn)架圖7-1SLPC可編程調(diào)節(jié)器實(shí)驗(yàn)接線圖六、實(shí)驗(yàn)說明及操作步驟1由實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)人員講解本實(shí)驗(yàn)的基本要求、操作和注意事項(xiàng)。2實(shí)驗(yàn)前應(yīng)把要進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目設(shè)計(jì)好程序并接受檢查。3實(shí)驗(yàn)開始（1）按圖接線，并把編程器連接到SLPC調(diào)節(jié)器上，編程器上的開關(guān)置于“PROGRAM”位置，經(jīng)檢查無誤后接通電源，通電順序?yàn)椋合冉油ň幊唐?，再接通SLPC調(diào)節(jié)器。斷電順序相反。（2）正反作用開關(guān)（ACTION）置于“正”。 （3）對編程器進(jìn)行初始化，然后根據(jù)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目內(nèi)容鍵入程序。（）實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目如下：四則運(yùn)算驗(yàn)證編寫出如下式子的程序并進(jìn)行輸出結(jié)果驗(yàn)證。操作過

32、程如下：a 調(diào)節(jié)電位器W1使數(shù)字電壓表顯示X1為2V或SLPC調(diào)節(jié)器側(cè)面板顯示25%。調(diào)節(jié)電位器W2使數(shù)字電壓表顯示X2為2V或SLPC調(diào)節(jié)器側(cè)面板顯示25%。記錄下SLPC調(diào)節(jié)器側(cè)面板Y1的輸出值或數(shù)字電流表Y1的指示，填入表1。b X2不變，改變電位器W1使X1分別為3V、4V或SLPC調(diào)節(jié)器側(cè)面板顯示50%、75%，記錄下SLPC調(diào)節(jié)器側(cè)面板Y1的輸出值或數(shù)字電流表Y1的指示，填入表1。表1X1X2Y1 純滯后時間的驗(yàn)證編寫出如下式子的程序并進(jìn)行純滯后時間的驗(yàn)證。操作過程如下：a 在調(diào)節(jié)器側(cè)面板上設(shè)定好P01=1%，待輸出穩(wěn)定后，迅速改變輸入信號X1（增加或減少），同時啟動秒表，觀察輸出

33、信號Y1，到Y(jié)1發(fā)生變化時停止記時，記下秒表讀數(shù)填入表2。b 再設(shè)定P01=6%，重復(fù)以上過程。表2純滯后時間設(shè)定值讀數(shù)值誤差十段折線函數(shù)驗(yàn)證編寫出十段折線函數(shù)程序后，將輸入10等份，按照圖7-2所示設(shè)定出對應(yīng)的輸出值F01F11，并驗(yàn)證結(jié)果。FXnn=12圖7-2 十段折線函數(shù)在調(diào)節(jié)器側(cè)面板上設(shè)定出F01F11，改變輸入信號X1調(diào)節(jié)電位器W1為表3中的數(shù)值，觀察輸出信號Y1，并記錄。表3 X125%35%45%65%85%Y1PF鍵及PF燈的作用驗(yàn)證用調(diào)節(jié)器正面板上PF鍵產(chǎn)生出狀態(tài)信號來控制PF燈的亮滅狀態(tài)，每按一次PF鍵，PF燈的狀態(tài)就發(fā)生變化，由原來的0狀態(tài)變?yōu)?狀態(tài)，或由原來的1狀態(tài)變

34、為0狀態(tài)，如圖7-3所示。PF鍵PF燈圖7-3 PF燈的狀態(tài)變化圖七、實(shí)驗(yàn)報告1用專門的實(shí)驗(yàn)報告紙進(jìn)行。2要求有實(shí)驗(yàn)題目、目錄、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)設(shè)備及連接圖、自己做實(shí)驗(yàn)的步驟、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄。3寫出每個實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的編程設(shè)計(jì)程序，完成思考題，最后寫出本次實(shí)驗(yàn)的體會。八、思考題1SLPC調(diào)節(jié)器與模擬調(diào)節(jié)器的工作方式有什么異同？2外部端子輸入的模擬信號15V，與SLPC內(nèi)部的X1有什么對應(yīng)關(guān)系？實(shí)驗(yàn)七SLPC可編程調(diào)節(jié)器PID控制參數(shù)整定一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?熟悉SLPC可編程調(diào)節(jié)器的控制功能模塊的工作原理和特性。2清楚SLPC的工作方式以及切換方法，學(xué)會進(jìn)行各工作方式之間的無擾動切換。3弄清SLPC調(diào)節(jié)器中主程

35、序與仿真程序的區(qū)別，學(xué)習(xí)SLPC 控制參數(shù)的整定方法。二、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目1進(jìn)一步熟悉SLPC調(diào)節(jié)器正、側(cè)面板各種開關(guān)和按鍵的用途及操作。2以一個給定的流量控制系統(tǒng)為例編寫出主程序與仿真程序，并使用編程器鍵入，同時進(jìn)行各種參數(shù)的設(shè)置。3進(jìn)行各工作方式之間的無擾動切換，PID控制參數(shù)的整定。三、實(shí)驗(yàn)設(shè)備與儀器1SLPC可編程調(diào)節(jié)器 1臺2編程器 1臺3恒流源 1臺4秒表 1塊5連接導(dǎo)線 若干6實(shí)驗(yàn)架 1個四、實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目如下：一個給定的簡單流量控制系統(tǒng)：采用基本PID控制，被控對象的傳遞函數(shù)為：K1為對象的放大倍數(shù)，可設(shè)置為0.6 T為對象的時間常數(shù)，可設(shè)置為5秒要求系統(tǒng)能進(jìn)行外部串級設(shè)定。實(shí)驗(yàn)接線

36、如圖8-1所示。利用仿真程序編寫出模擬一個實(shí)際對象的數(shù)學(xué)模型，通過外部的硬件連接與主程序構(gòu)成一個閉環(huán)系統(tǒng)，以便進(jìn)行運(yùn)行測試。通過運(yùn)行測試檢查所編程序是否完整合理，是否需要修改，同時，通過閉環(huán)試運(yùn)行確定出最佳整定參數(shù)。主程序與仿真程序的連接如圖8-2所示。虛線為SLPC外部的硬件連線。 圖8-1 SLPC可編程調(diào)節(jié)器閉環(huán)連接圖 圖8-2 SLPC主程序與仿真程序的連線圖五、注意事項(xiàng)1接線完成后需經(jīng)過檢查才能通電，儀器的通電順序嚴(yán)格按照規(guī)定進(jìn)行，斷電也是如此。2儀器接線時要斷電進(jìn)行。六、實(shí)驗(yàn)說明及操作步驟1由實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)人員講解本實(shí)驗(yàn)的基本要求、操作和注意事項(xiàng)。2實(shí)驗(yàn)前應(yīng)把要進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目設(shè)計(jì)好程序并

37、接受檢查。3實(shí)驗(yàn)開始（1）按圖接線，并把編程器連接到SLPC調(diào)節(jié)器上，編程器上的開關(guān)置于“PROGRAM”位置，經(jīng)檢查無誤后接通電源，通電順序?yàn)椋合冉油ň幊唐鳎俳油⊿LPC調(diào)節(jié)器。斷電順序相反。（2）對編程器進(jìn)行初始化，然后根據(jù)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目內(nèi)容鍵入主程序，然后鍵入仿真程序，并在編程器上設(shè)定參數(shù)K01=0.6，并確認(rèn)。按運(yùn)行鍵系統(tǒng)投入運(yùn)行。（3）在SLPC側(cè)面板上需要設(shè)定的參數(shù)有：正反作用開關(guān)（ACTION）置于“反”。MODE2鍵為1（按住按鍵1秒以上的時間）P01=5%PID的控制參數(shù)：比例度PB、積分時間TI、微分時間TD，三個參數(shù)的初始值可以任意設(shè)定，最終選擇一組最佳的參數(shù)。操作過程如下：

38、c 將SLPC的工作方式無擾動切換到串級C方式，調(diào)節(jié)電位器W2使X2為3V或SLPC調(diào)節(jié)器側(cè)面板顯示50%。此時測量針應(yīng)隨之變化，迅速跟蹤給定針，直到最終測量值等于給定值。如果不發(fā)生此事，說明程序或參數(shù)設(shè)定有問題，應(yīng)進(jìn)行檢查。d 在系統(tǒng)穩(wěn)定后，調(diào)節(jié)電位器W2迅速加入一個±10%偏差信號，同時啟動秒表，觀察測量針跟蹤給定針的情況，待系統(tǒng)重新穩(wěn)定后，停止記時。記錄下過渡過程的時間。e 重新設(shè)置比例度PB、積分時間TI、微分時間TD，重復(fù)上述過程。一般情況下，過渡過程曲線來回波動3次，或超調(diào)量最小，過渡過程的時間最短，則認(rèn)為整定參數(shù)最佳。上述過程可以重復(fù)多次，直到你認(rèn)為已整定出最佳的參數(shù)為

39、止。選擇其中三組參數(shù)填入表1。表1PB（%）TI（秒）TD（秒）過渡時間（秒）七、實(shí)驗(yàn)報告1用專門的實(shí)驗(yàn)報告紙進(jìn)行。2要求有實(shí)驗(yàn)題目、目錄、實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?shí)驗(yàn)設(shè)備及連接圖、自己做實(shí)驗(yàn)的步驟、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄。3寫出實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的主程序與仿真程序，畫出系統(tǒng)功能框圖，完成思考題，最后寫出本次實(shí)驗(yàn)的體會。八、思考題1SLPC調(diào)節(jié)器實(shí)現(xiàn)閉環(huán)試運(yùn)行有何實(shí)際意義？2如果過渡過程曲線出現(xiàn)超調(diào)量過大，應(yīng)如何調(diào)整控制參數(shù)？3如果SLPC調(diào)節(jié)器的給定為“內(nèi)給定”，工作方式應(yīng)作何調(diào)整？程序又有什么變化？4如果PF燈的狀態(tài)完全與PF鍵狀態(tài)相同，程序又該如何編寫？實(shí)驗(yàn)八 執(zhí)行器的調(diào)校一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?進(jìn)一步了解氣動薄膜執(zhí)行器的整體結(jié)構(gòu)及各種部件的作用。2掌握氣動薄膜執(zhí)行器的起點(diǎn)及終點(diǎn)調(diào)整、精度測試方法