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1、试验名称：单容液位定值控制体系专业：电气工程班级：姓名：学号：试验计划一、试验名称：单容液位定值控制体系二、试验目标 1懂得单容液位定值控制体系的构造与构成. 2控制单容液位定值控制体系调节器参数的整定和投运办法. 3研讨调节器相干参数的变更对体系静.动态机能的影响.4懂得P.PI.PD和PID四种调节器分离对液位控制的感化.5控制统一控制体系采取不合控制计划的实现进程.三、试验道理本试验体系构造图和方框图如图1所示.被控量为中水箱的液 位高度,试验请求中水箱的液位稳固在给定值.将压力传感器 LT2 检测到的中水箱液位旌旗灯号作为反馈旌旗灯号,在与给定量比较 后的差值经由过程调节器控制电动调节
2、阀的开度,以达到控制中水 箱液位的目标.为了实现体系在阶跃给定和阶跃扰动感化下的无静 差控制，体系的调节器应为PI或PID控制（本次试验我组采取的是 PI控制）.图1 中水箱单容液位定值控制体系（a）构造图（b）方框图一.试验目标 1懂得单容液位定值控制体系的构造与构成. 2控制单容液位定值控制体系调节器参数的整定和投运办法. 3研讨调节器相干参数的变更对体系静.动态机能的影响.4懂得P.PI.PD和PID四种调节器分离对液位控制的感化.5控制统一控制体系采取不合控制计划的实现进程.二. 试验装备1试验控制水箱;2试验对象及控制屏.盘算机一台.SA-44挂件一个.PC/PPI通 信电缆一根;3
3、三相电源输出（380V/10A）.单相电源输出（220V/5A） 中单相I.单相II端口.三相磁力泵（380V）.压力变送器LT2.电 动调节阀中控制旌旗灯号（420mA输入,220V输入）.S7-200PLC 中AO端口.AI2端口.三. 试验道理本试验体系构造图和方框图如图1所示.被控量为中水箱的液 位高度,试验请求中水箱的液位稳固在给定值.将压力传感器 LT2 检测到的中水箱液位旌旗灯号作为反馈旌旗灯号,在与给定量比较 后的差值经由过程调节器控制电动调节阀的开度,以达到控制中水 箱液位的目标.为了实现体系在阶跃给定和阶跃扰动感化下的无静 差控制，体系的调节器应为PI或PID控制.图1 中
4、水箱单容液位定值控制体系（a）构造图（b）方框图四. 试验内容与步调本试验选择中水箱作为被控对象.试验之前先将储水箱中贮足 水量，然后将阀门F1-1.F1-2.F1-7.F1-11全开，将中水箱出水阀门 F1-10开至恰当开度，其余阀门均封闭.本次试验采取的是S7-200控制的办法.图2 S7-200PLC控制单容液位定值控制试验接线图1.将SA-42 S7-200PLC控制挂件挂到屏上，并用PC/PPI通信 电缆线将S7-200PLC衔接到盘算机串口 2,并按照下面的控制屏接 线图衔接试验体系.将“LT2中水箱液位”钮子开关拨到“ON”的 地位.2接通总电源空气开关和钥匙开关，打开24V开关
5、电源，给压 力变送器上电，按下启动按钮，合上单相I.III空气开关，给 S7-200PLC及电动调节阀上电.3.打开 Step 7-Micro/WIN 32 软件，并打开“S7-200PLC”程 序进行下载,然后将S7-200PLC置于运行状况，然后运行MCGS组态 情况，打开“S7-200PLC控制体系”工程，然落后入MCGS运行情况, 在主菜单中点击“试验三.单容液位定值控制”，进入试验三的监 控界面.4在上位机监控界面中点击“启动内心”.将智能内心设置为 “手动”，并将设定值和输出值设置为一个适合的值，此操纵可经 由过程调节内心实现.5合上三相电源空气开关，磁力驱动泵上电打水，恰当增长/
6、 削减智能内心的输出量，使中水箱的液位均衡于设定值.6依据经验法或动态特征参数法整定调节器参数，选择PI控 制纪律，并按整定后的PI参数进行调节器参数设置.7待液位稳固于给定值后,将调节器切换到“主动”控制状况, 待液位均衡后,经由过程以下几种方法加干扰：（1）突增（或突减）内心设定值的大小,使其有一个正（或负） 阶跃增量的变更;（此法推举,后面三种仅供参考）（2）将电动调节阀的旁路阀F1-3或F1-4 （同电磁阀）开至恰 当开度;（3）将下水箱进水阀 F1-8 开至恰当开度;（转变负载）（4）接上变频器电源,并将变频器输出接至磁力泵,然后打开阀 门F2-1.F2-4,用变频器歧路以较小频率给
7、中水箱打水.以上几种干扰均请求扰动量为控制量的5%15%,干扰过大 可能造成水箱中水溢出或体系不稳固 .参加干扰后,水箱的液位便 分开原均衡状况,经由一段调节时光后 ,水箱液位稳固至新的设定 值（采取后面三种干扰办法仍稳固在原设定值）,记载此时的智能 内心的设定值.输出值和内心参数,液位的响应进程曲线将如图 3 所示.图 3 单容水箱液位的阶跃响应曲线8分离适量转变调节仪的 P 及 I 参数,反复步调 7,用盘算机 记载不合参数时体系的阶跃响应曲线.9分离用P.PD.PID三种控制纪律反复步调4&用盘算机记 载不合控制纪律下体系的阶跃响应曲线.四、试验成果剖析试验刚开端时，输入设定值（SV）为
8、90cm,比例系数（P）.积 分时光（I）均设为10,液位波形开端有近似纪律的阻尼震动响应，直 至最后波形稳固,得出响应曲线.（如图4.5 所示）设疥魏SYJ：蹲ft尙PW辑 Hl 苞 |OPf；伙好时剛I）：储水箱F1-2SaRi 中 4竺过矩谆宫曰动让:晚棺j阻屮！ft审童Tit工俚S 0 : - 1!2比饵弟裁円潘艳3E畫计1瓯微好时牌211图4单容液位控制的系数调节图5单容液位控制的响应曲线六.试验总结进修了单容液位定值控制体系办法 ,待液位稳固于给定值后 , 将调节器切换到“主动”控制状况 ,待液位均衡后 ,突减内心设定 值为60,使其有一个负阶跃增量的变更,但因为忽视,未能将图像保 管下来.因为设定值的原因,波位波形曲线趋势准确 ,但是阻尼震动时 光过长,得到最后成果曲线所需时光较长,解释取值其实不是完善. 后经由学长讲授,应将积分时光(I)设为5,如许将大大晋升试验效 力.这更请求我们在做试验前可以经由过程剖析法对试验成果进行 理论剖析,找到近似值,在试验时可以直接在理论值邻近进行验证, 将有用进步试验效力.
实验报告：单容液位定值控制系统实验报告
