计算机过程控制系统(DCS)课程实验指导书实验一、单容水箱液位PID 整定实验一、实验目的1、 通过实验熟悉单回路反馈控制系统的组成和工作原理。2、 分析分别用P、PI 和 PID 调节时的过程图形曲线。3、 定性地研究P、PI 和 PID 调节器的参数对系统性能的影响。二、实验设备AE2000A型过程控制实验装置、JX-300X DCS 控制系统、万用表、上位机软件、计算机、RS232-485 转换器 1 只、串口线1 根、网线 1 根、 24 芯通讯电缆1 根。三、实验原理图 2-15 为单回路水箱液位控制系统单回路调节系统一般指在一个调节对象上用一个调节器来保持一个参数的恒定，而调节器只接受一个测量信号，其输出也只控制一个执行机构。本系统所要保持的参数是液位的给定高度，即控制的任务是控制水箱液位等于给定值所要求的高度。根据控制框图，这是一个闭环反馈单回路液位控制，采用SUPCON JX-300X DCS控制。当调节方案确定之后，接下来就是整定调节器的参数，一个单回路系统设计安装就绪之后，控制质量的好坏与控制器参数选择有着很大的关系。合适的控制参数，可以带来满意的控制效果。反之，控制器参数选择得不合适，则会使控制质量变坏，达不到预期效果。一个控制系统设计好以后，系统的投运和参数整定是十分重要的工作。一般言之，用比例（P）调节器的系统是一个有差系统 ，比例度δ 的大小不仅会影响到余差的大小，而且也与系统的动态性能密切相关。比例积分（PI ）调节器，由于积分的作用，不仅能实现系统无余差 ，而且只要参数δ ，Ti 调节合理，也能使系统具有良好的动态性能。比例积分微分（PID）调节器是在PI 调节器的基础上再引入微分D 的作用，从而使系统既无余差存在，又能改善系统的动态性能（快速性、稳定性等） 。但是，并不是所有单回路控制系统在加入微分作用后都能改善系统品质，对于容量滞后不大，微分作用的效果并不明显，而对噪声敏感的流量系统，加入微分作用后，反而使流量品质变坏。对于我们的实验系统，在单位阶跃作用下，P、PI、PID 调节系统的阶跃响应分别如图2-16 中的曲线①、②、③所示。图 2-16 P 、PI 和 PID 调节的阶跃响应曲线四、实验内容和步骤1、 设备的检查和连接1). 关闭排水阀门，检查AE2000A型过程控制对象的储水箱水位是否达到总高度的50％以上，如不够，灌水。2). 打开以循环泵为动力的支路至上水箱的所有阀门，关闭动力支路上通往其它对象的切换阀门。3). 打开上水箱泄水阀，开...
