過程控制基礎(chǔ)與應(yīng)用試驗報告參考

1、大連理工大學(xué)（盤錦校區(qū)）本科實驗報告課程名稱；過程控制基礎(chǔ)與應(yīng)用學(xué)院（系）：海洋科學(xué)與技術(shù)學(xué)院專 業(yè)：_過程裝備與控制工程（海洋石油裝備）班 級：?？?402學(xué) 號：201428012學(xué)生姓名：黎家麟2016年 2017年第1學(xué)期實驗項目列表序號實驗項目名稱學(xué)時成績指導(dǎo)老師預(yù)習(xí)操作結(jié)果總計目錄儀表控制實驗三電動閥支路流量控制實驗七上水箱液位與變頻器支路流量串級控制DDC控制實驗七上水箱液位與電動閥支路流量串級控制PLC控制實驗一電動閥支路單容液位控制19實驗五變頻器支路流量控制24-3-（儀表）實驗四電動閥支路流量控制一、實驗?zāi)康?、了解簡單流量過程控制系統(tǒng)構(gòu)成和渦輪流量計的特性 2、掌握流量

2、控制方法二、實驗設(shè)備簡介1、PCS過程控制實驗裝置（其中使用PCS流量積算儀一臺、AI818智能調(diào)節(jié)儀一臺水泵1、渦輪流量計等）。2、儀表的操作說明書，儀表的操作說明書，渦輪流量計使用說明書，電磁流量計應(yīng)用資料。三、實驗原理及控制系統(tǒng)原理圖實驗過程圖實驗原理：根據(jù)設(shè)定的流量輸給調(diào)節(jié)儀，用調(diào)節(jié)儀的輸出來控制電動調(diào)節(jié)閥，用流量計 測出流量信號反饋給調(diào)節(jié)儀，由調(diào)節(jié)儀進行比較和運算輸出給電動調(diào)節(jié)閥，從而最終 達到管內(nèi)流量的平衡。-4-流量控制系統(tǒng)原理方塊圖：如圖L81、按附圖電動閥支路流最控制實驗接線圖接好實驗導(dǎo)線和通訊線。電動調(diào)節(jié)閥支路流量控制實驗接線圖控。Q。報控。O。報 制。AL1。警制。AL2

3、。警通訊口0 oRS1850t。+fr也勒悶恰融度情0上水0目F水相詰號粕人仍人弓錚&q蛤&O0or7013。5 90120 品 8ft- BGI壓力信號 的由0itflU-j S421Hs炳出大膽跟度 信。帕也實支過度 （?弓卷a2、將控制臺背面右側(cè)的通訊口（在電源插座旁）與上位機連接。3、將手動閥門1V1、1V10、V4、V5打開，其余閥門全部關(guān)閉。4、先打開實驗對象的系統(tǒng)電源，然后打開控制臺上的總電源，再打開儀表電源。5、整定參數(shù)值的計算設(shè)定適當(dāng)?shù)目刂茀?shù)使過渡過程的衰減比為4： 1，整定參數(shù)值可按下列“階躍反應(yīng)曲線 整定參數(shù)表”?？刂埔?guī)則控制器參數(shù)6TiTdP6 sPI1.26 s0.

4、5TsPID0.86 s03TsO.ITs階躍反應(yīng)曲線整定參數(shù)表6、設(shè)置智能調(diào)節(jié)器參數(shù)（可在儀表上直接設(shè)置.也可在計算機上設(shè)置）.其需要設(shè)置的參數(shù)如 下：（未列出者用出廠默認(rèn)值）SV=400 （參考值）-5 -dF=3 （參考值）CtrL=lP=800（參考值）1=10（參考值）d=5（參考值）Sn=33Dip=2 （參考值）dIL=0dIH=800OP 1=4OPL=OOPH=100CF=OAddr=ldl=20run=l具體請詳細(xì)閱讀調(diào)節(jié)器使用手冊7、在控制板上打開水泵1、電動調(diào)節(jié)閥、流量計1。8、在信號板上打開電動調(diào)節(jié)閥輸入信號、流量計1諭出。9、打開計算機上的MCGS運行環(huán)境，選擇系統(tǒng)

5、管理菜單中的用戶登錄，登錄用戶。10、選擇單回路控制實驗的電動閥支路流量控制實驗。11、選擇儀表控制方式。12、觀察計算機上的實時曲線和歷史曲線。13、待系統(tǒng)穩(wěn)定后，給定加個階躍信號，觀察其液位變化曲線。14、再等系統(tǒng)穩(wěn)定后，給系統(tǒng)加個干擾信號，觀察液位變化曲線。15、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(jié)果記錄于表中。階躍響應(yīng)曲線數(shù)據(jù)處理記錄表參數(shù)值 測量情況流量1流量2K1T1T 1K2T2T 2階躍1800501800501階躍2平均值800501800501按常規(guī)內(nèi)容編寫實驗報告，并根據(jù)K、T、t平均值寫出廣義的傳遞函數(shù)。五、實驗結(jié)果分析或建議實驗結(jié)果如下：由于At

6、 = Kp（e（t） +爭;e3dt + TD誓，在下面的兩張圖數(shù)據(jù)中可以看 出，流量變化是呈衰減震蕩的，因而這種比例積分微分調(diào)節(jié)效果很好，滿足要求。在這次實驗數(shù)據(jù)中，設(shè)置的處=800,7 = 50,二=L從而得出儀表調(diào)節(jié)器的傳遞函數(shù)可 以近似表述為1 + ZT- + S TOC o 1-5 h z G（s） =J1 H+ S40000s800-6 -電動調(diào)節(jié)網(wǎng)支路流量控制實驗拄防式81件巧，我P比例系數(shù)Kc相翱，積分系數(shù)Ti控制網(wǎng)用c微分系效Tdm 格式下艮顯示值這上限顯示但心桁出方式”1為H超其F致工然如退返回啟動窗口儀 式 參 數(shù)歷 史 數(shù) 據(jù)結(jié) 束 實 驗地 訊 狀 態(tài)歷 史 曲 線出

7、計算機控制手動控制儀表拄制拄制狀態(tài)當(dāng)前用戶采樣周期T8設(shè)定值SV周門開度op62.0回 r2.249：0U 51：。返回啟動窗口實驗結(jié)果如下：由于At = Kp(e(t) +乩e(t)dt + TD誓，在下面的兩張圖數(shù)據(jù)中可以看 出，流量變化是呈衰減震蕩的，因而這種比例積分微分調(diào)節(jié)效果很好，滿足要求。在這次實驗數(shù)據(jù)中，設(shè)置的Kc = 7,7; = 20,及=。，從而得出儀表調(diào)節(jié)器的傳遞函數(shù)可以 近似表述為22七、完成實驗報告G(s) =1 +而實驗五變頻器支路流量控制-23-一、實驗?zāi)康?、了解簡單流量過程控制系統(tǒng)構(gòu)成和渦輪流量計的特性2、掌握流量控制方法二、實驗設(shè)備1、PCS過程控制實驗裝置

8、（其中使用PLC控制單元、變頻器、水泵2、渦輪流量計等）。2、渦輪流量計使用說明書，電磁流量計應(yīng)用資料。三、實驗系統(tǒng)流程圖磁力泵儲水箱實驗原理根據(jù)設(shè)定的流量輸給PLC,用PLC的輸出來控制變頻器，用流量計測出流量信號反饋給PLC, 由PLC進行比較和運算輸出給變頻器，從而最終達到管內(nèi)流量的平衡。流量控制系統(tǒng)原理方塊圖：如圖2-7 e圖2-7-24-五、實驗步驟1、按附圖變頻器支路流量控制實驗接線圖接好實臉導(dǎo)線和通訊線。交頻器支路流量控制實驗接線醫(yī)2、將PLC上的通訊口用PC/PPI電纜與上位機連接。3、將手動閥門2V1、2V10、V4、V5打開，其余閥門全部關(guān)閉。4、先打開實驗對象系統(tǒng)電源，然

9、后打開控制臺上的總電源，再打開PLC控制單元電源。5、在控制板上打開水泵2、流量計2。6.在信號板上打開流量計2輸出信號。7、打開計算機上的MCGS運行環(huán)境，選擇系統(tǒng)管理菜單中的用戶登錄，登錄用戶。8、選擇單回路控制實驗的變頻器支路流量控制實驗。9、選擇PLC控制方式。10、整定參數(shù)值的計算設(shè)定適當(dāng)?shù)目刂茀?shù)使過渡過程的衰減比為4： 1,整定參數(shù)值可按卜列“階躍反應(yīng)曲線 整定參數(shù)表”。階躍反應(yīng)曲線整定參數(shù)表控制規(guī)則控制器參數(shù)6T,TdP6 sPI1.26 s0.5TSPID0.8d s03TsO.ITs11、設(shè)置參數(shù)Ts=l （參考值）SV=4OO （參考值）Kc=O. 01 （參考值）Ti=

10、5（參考值）-25 -d=0 （參考值）12、在PCS變頻控制單元的操作面板上按一下RUN鍵。13、觀察計算機上的實時曲線和歷史曲線。14、待系統(tǒng)穩(wěn)定后，給定加個階躍信號，觀察其液位變化曲線。15、再等系統(tǒng)穩(wěn)定后，給系統(tǒng)加個干擾信號，觀察液位變化曲線。16、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(jié)果記錄于表中。 階躍響應(yīng)曲線數(shù)據(jù)處理記錄表參數(shù)值 測量情況流量1流量2K1T1T 1K2T2T 2階躍10.015000.01500階躍2平均值0.015000.01500按常規(guī)內(nèi)容編寫實驗報告，并根據(jù)K、T、T平均值寫出廣義的傳遞函數(shù)0六、實驗結(jié)果以及建議實驗圖片如下：變頻器支路流量控制實驗當(dāng)前用戶負(fù)負(fù)人PLC控制 手動控制控制狀態(tài)采樣周期TsPLC控制方式積分系數(shù)Ti微分系數(shù)Id閥門開度OP-26-=s_n2=ln=9s- =B-=-=s=ftEV_ 云一學(xué)=ffQirn uii 10實驗中，學(xué)生選擇不同的P、I、D參數(shù)進行P調(diào)節(jié)、PI調(diào)節(jié)、PID調(diào)節(jié)實驗，尋找最佳控制調(diào) 節(jié)方法及參數(shù)，總結(jié)不同的調(diào)節(jié)過程特性,，得出控制性能的結(jié)論。實驗結(jié)果如下：由于加=%(e(t) + /； e(t)dt + Td等，在下面的兩張圖數(shù)據(jù)中可以看 出，流量變化是呈衰減震蕩的，因而這種比例積分微分調(diào)節(jié)效果很好，滿足要求。在這次實驗數(shù)據(jù)中，設(shè)置的笈=0.01,7;