X X X X 大学 电子信息工程学院 专业硕士学位研究生综合实验报告 实验名称:双容水箱液位定值控制系统 专 业:控制工程 姓 名: X X X 学 号:X X X X X X 指导教师: X X X 完成时间:X X X X X 实验名称:双容水箱液位定值控制系统 实验目的: 1.通过实验进一步了解双容水箱液位的特性。 2.掌握双容水箱液位控制系统调节器参数的整定与投运方法。 3.研究调节器相关参数的改变对系统动态性能的影响。 4.研究P、PI、PD 和 PID 四种调节器分别对液位系统的控制作用。 5.掌握双容液位定值控制系统采用不同控制方案的实现过程。 实验仪器设备: 1.实验对象及控制屏、SA-11 挂件一个、SA-13 挂件一个、SA-14 挂件一个、 计算机一台(DCS 需两台计算机)、万用表一个; 2.SA-12 挂件一个、RS485/232 转换器一个、通讯线一根; 3.SA-21 挂件一个、SA-22 挂件一个、SA-23 挂件一个; 4.SA-31 挂件一个、SA-32 挂件一个、SA-33 挂件一个、主控单元一个、数据交换器两个,网线四根; 5.SA-41 挂件一个、CP5611 专用网卡及网线; 6.SA-42 挂件一个、PC/PPI 通讯电缆一根。 实验原理: 本实验以中水箱与下水箱串联作为被控对象,下水箱的液位高度为系统的被控制量。要求下水箱液位稳定至给定量,将压力传感器LT2 检测到的中水箱液位信号作为反馈信号,在与给定量比较后的差值通过调节器控制电动调节阀的开度,以达到控制下水箱液位的目的。为了实现系统在阶跃给定和阶跃扰动作用下的无静差控制,系统的调节器应为 PI 或 PID 控制。调节器的参数整定可采用本章第一节所述任意一种整定方法。本实验系统结构图和方框图如图所示。 方案设计及参数计算: 单回路控制系统方框图的一般形式,它是由被控对象、执行器、调节器和测量变送器组成一个单闭环控制系统。系统的给定量是某一定值,要求系统的被控制量稳定至给定量。 单回路控制系统方框图 调节器参数的整定方法 (一)经验法 系 统 参 数 δ(%) TI(min) TD(min) 温 度 20~60 3~10 0.5~3 流 量 40~100 0.1~1 压 力 30~70 0.4~3 液 位 20~80 (二)临界比例度法 根据临界比例度δk 和振荡周期 TS,按下表所列的经验算式,求取调节器的参考参数值,这种整定方法是以得到 4:1 衰减为目标。 调节器参数 调节器名称 δ TI(S) TD(S) P 2δk PI 2.2δk TS/1.2 PID 1.6δk 0...