实验一网络化控制系统的构成及投运和1

自动化 0 9 3 戴鹏 0 9 0 2 1 0 0 6 3 7 实验一 网络化控制系统的构成及投运和 系统控制质量的研究 一、实验目的 1、了解工业控制网络的结构，掌握远程测控系统的组成、信息传输方式、数据的采集和系统的控制。 2、熟悉单回路反馈控制系统的组成和工作原理。 3、掌握单回路控制系统的投运及 PID 参数整定的方法，定性地研究 P、PI 和 PID 控制器的参数对系统控制品质的影响。 二、实验设备 1、A3000－FS 现场总线型过程控制现场系统 4 套 2、A3000－CS 上位控制系统 4 套 三、实验要求 1、熟悉 A3000 高级过程控制系统实验装置（包括 A3000-FS 和 A3000-CS 两部分），了解其工艺流程，掌握各种传感器、变送器、控制器、执行器及计算机控制系统与网络系统等的功能和应用。 2、控制 A3000 实验装置上某个水箱液位，构建一个双容液位远程测控系统。要求所构建的控制系统控制性能指标（采用单项指标评定）：过渡过程时间ts=50～100（s）、余差e(∞)=0。 3、确定控制方案，选择控制系统，并画出系统原理方框图、网络结构图和系统接线图。 系统：DDC 控制系统、DCS 控制系统或 FCS 控制系统； 控制器：智能仪表、PLC 控制器、PC 机、变频器和虚拟仪器等； 执行器：调节阀、变频器。 4、任选用一种组态软件（如：力控、组态王、MCGS 或 LabVIEW 等），根据已确定的控制方案进行系统组态、控制组态与显示组态。控制系统的人机界面设计要求：显示相关带控制点的工艺流程图和变量趋势图；具有基本的操作控件（能实现系统设定值及 P、I、D 参数的设置，自动和手动操作等）。 5、控制系统的组成、投运及参数整定应与工程实际相符合。 四、实验原理及内容 （一）单回路控制系统 1 、控制系统结构 2、控制系统的控制方案：被控变量为水位 h，操纵变量为调节阀 FV101 控制的水流入量 Qi。水箱流出量 Qo 则由用户通过负载阀 R 来改变。在实验中分别采用 P、PI、PID 控制策略，观察控制效果，比较控制品质。 3 、控制系统的原理方框图 如图 1-2 所示： 图 1-2 双容水箱液位定值控制实验逻辑图 4 、控制系统的网络结构图： I/O 设备组态 给定量 控制装置 被控过程 输出量 c(t) f(t) 干扰 检测元件 + - r(t) 执行元件 e(t) u (t) q(t) y (t) LT 103 图 1-1 双容水箱液位定值控制实验 Qo h Qi LIC 101 FV101 给定值 干扰 数据库组态 P ...