水箱液位定值控制實驗-化工儀表與控制實訓(xùn)裝置

一、實驗?zāi)康?/strong>
1.了解單容液位定值控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與組成。
2. 掌握單容液位定值控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)器參數(shù)的整定方法。
3.了解PI調(diào)節(jié)器對液位控制的作用。
二、實驗器材
化工自動化儀表實驗平臺、實驗導(dǎo)線。
三、實驗流程圖

水箱液位定值控制實驗流程圖
四、實驗原理
實驗系統(tǒng)流程圖如上圖所示。被控量為液位水箱的液位高度，實驗要求水箱的液位穩(wěn)定在給定值的2%-5%范圍內(nèi)。本裝置中共有三路液位傳感器液位水箱的液位高度，可任選一路作為控制器的反饋信號，本實驗選用電容壓力變送器作為測量液位的反饋信號，與給定量比較后取得差值，調(diào)節(jié)器根據(jù)偏差來控制電動調(diào)
節(jié)閥的開度，已達(dá)到控制水箱液位的目的。為了實現(xiàn)在階躍給定和階躍擾動作用下的無靜差控制，系統(tǒng)的調(diào)節(jié)器應(yīng)為PI或PID控制，一般在變化量較快的液位、流量和壓力控制參數(shù)中，不采用微分控制，微分雖然可以改善動態(tài)調(diào)節(jié)效果，但其對變化較快參數(shù)的抗干擾能力較差。
五、實驗步驟
1.實驗之前先將儲水箱中儲足水量，一般接近儲水箱容積4/5，然后將閥F1-1、F1-3、F1-7全開，其余手動閥門關(guān)閉。
2.將儀表控制箱中“電容式液位變送器”的輸出對應(yīng)接至智能調(diào)節(jié)儀1的“0-5V/1-5V輸入”端，將智能調(diào)節(jié)儀1的“4-20mA輸出”端對應(yīng)接至“電動調(diào)節(jié)閥”的控制信號輸入端。
3.打開對象系統(tǒng)儀表控制箱的單向空氣開關(guān)，給所有儀表上電。
4.智能儀表1參數(shù)設(shè)置：Sn=33、DIP=1、dIL=0、dIH=50、OPL=0、OPH=100、CF=0、Addr=1；
5.在智能儀表1上給定設(shè)定值、液位的初值，調(diào)整調(diào)節(jié)儀的P及I參數(shù)，將智能調(diào)節(jié)儀1設(shè)置為“自動”狀態(tài)，儀表內(nèi)部控制算法啟動，同時打開離心泵和出水閥的開關(guān)，對被控參數(shù)進(jìn)行閉環(huán)控制。
六、數(shù)據(jù)處理
對于給定的P和I參數(shù)，取兩組參數(shù)得出的響應(yīng)曲線進(jìn)行比較，波形大致如圖所示：

七、問題討論
1.畫出單容液位定值控制實驗的系統(tǒng)方框圖。
2.分析PI控制規(guī)律對本實驗系統(tǒng)的作用。
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