双容水箱液位定值控制系统

第四节双容水箱液位定值控制系统一、实验目的1 .通过实验，进一步了解双容对象的特性。2 .掌握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。二、实验设备1. THJ-2型高级过程控制系统装置。2 .计算机、上位机MCGSm态软件、RS232-48钻换器1只、串口线1根3 .万用表一只三、实验原理图3-1双容液位定值控制系统结构图图3-2双容液位定值控制系统方框图本实验系统以中水箱与下水箱为被控对象，下水箱的液位高度为系统的被控制量。基于系统的给定量是一定值，要求被控制量在稳态时等于给定量所要求的值，所以调节器的控制规律为PI或PID。本系统的执行元件既可采用电动调节阀，也可用变频调速磁力泵。如果采用电动调节阀作执行元件，则变频调速磁力泵支路中的手控阀F2-4或F2-密开时可分别作为中水箱或下水箱的扰动。图3-1为实验系统的结构图，图3-2为控制系统的方框图。四、实验内容与步骤本实验选择中水箱和下水箱串联作为双容对象（也可选择上水箱和中水箱）。实验之前先将储水箱中贮足水量，然后将阀门F1-1、F1-7全开，将中水箱出水阀门F1-10、下水箱出水阀门F1-11开至适当开度（要求阀F1-1讨肖大于阀F1-11）,其余阀门均关闭。然后接通控制系统电源，打开用作上位监控的的PC机，进入实验界面的操作和打开实验主界面的操作过程与本实验指导书第二章第一节中所描述的相同。在实验主界面中选择本实验项即“串接双容水箱液位PID整定实验”，系统进入正常的测试状态，呈现的实验界面如图3-3所示。图3-3实验界面实验步骤与上个实验“第三节上水箱液位定值控制系统”相同,在此只列出实验数据。P=3">- L -I，1抬El I. 3T5盘王量聿西司5， ' r-pp-irJ *年方(sQ特出下浮射信值spy) 步出城£":ttlECKl2UOOO.O的时向 此褥分作用 开头希已上工精选文档实险叫串接双客水箱泡位P心整定突猫t附曲雄g口齿，值I,£H筑土百比例度或用介时间JuOOC.O脚EH200JO窝出上困3|4事.印窗出怵Tied原t甘瑞退回主菜单教市部表用*=中印二用上后充匚电注luDDXJiiLZHG91M至L:；2/，0013：gMl*工富的J料S9BS害阿曲处实险1Tq.串接双容水箱液位pid整定实险HLiI.Mlri*4a*f-Mifriwriip43北y14用.具!TikL=iIIn.bt洞上=巾司冬£司IL'DriS5J21'6C历f哥我教市梏太返回主莱单比例度或手广时间彼弁对司叫=匕_LW窗出怵10000设定信rsv>,1=值"0黛出才orJi.iOOC.O20QJ0P=8, LiJL喇用？酎阳才时同MOJ 020000100.00睛闵_L*Tf3SttiW退回王.巢胡lb4*1« s4叩pH!父h阳皿附工如印修TEL： D5T1-052311&Q方州勘鬓q 十-fiiii定险四、串接限容木箱液付PID整定实骗筑土百比例度或用介时间JuOOC.O脚EH200JO窝出上困3|4事.印窗出怵Tied原t甘瑞退回主菜单教市部表触“*=力"1¥二FIt附曲雄linij重叼曲WJ清¥E翘址二日37ee制图由返回主菜单输出值：QFaTEL：D571-6!221SO比例度或手广时间J'.iOOC.O彼弁对司叫20QJ0坛出上我0.-J输出TTE10.00历f哥我教市梏太Tn3晔Q4f-Mifl,Wriip4Tiini|*匚口但f屿14事.印DEEJiMi£tJ实脸四、串搂双容水箱液付PID整定实骗曲维n-1.<F311叩训氏】叩口&#&】引111)4弓？iOO5HLlk宝匚电a：小wP=31=50000实险四、率接双容木箱液俅整定雷险教市部表10000200J0馆.旧三1F0.JSuDOC.O退回主菜单设定信rsv>，值p藉融弁对司血J窝出上困窗出怵原t甘瑞比例度或田什时间I门,33*f-MmiWriip*屿也314用r具!rnniiTi睛血Mgt附曲跳?mtr谭I开旷昨HB实险Ph串接双容木箱液付PID整定实骗敖无视表I一回主菜聿EH铝土百比例度或曾分时悯SuUOC.O翻:>时可20QJ0=匕_LW屿14事.印窗出怵F44历史色流检取-1!,制图由片附曲跳升nr口版二r式的3J-K宝匚电注*Tm3Udio/nE返回主拿羊视市梏衰85226£丹也“l-llp-l4!曲批,，k，1if上叮虬度下用什对阿SuOOC.O”小¥回20QJ010000编出上风无调节时间P=81=100000实险四、率接双容木箱液俅整定雷险丸I，教市部表F1-1情藕用I6M匿E，噩1通口&mtnl139%用用0.J原t甘瑞退回主菜单IL：DiTM=口/时突附四、串接表春水箱液位P心整定雷险-CH-.,口卜,：|；训HU盘据於表|.笈回主崔聿定院Ph串接双容水箱液忖PID整定实验匚遭n回我定fltrsv，值p箝nil用ffli|.i.|_方下二曾返回主拿羊救市梏衰日FH巾了曰办1护=:址11工印EL:DBT1-45.23HBD输出电：QP方刚曲珏情薇用参果整定府附皿?七J-lk宝匚良定TiE1T10Etn/I或值忤由干，岁四情(DPJTTn退回主菜单目皿即网心地TEL：D571-0522HBQP=3D=5000参敷整定50QJ010000-iOO教市部式卜工动rKTt值1SV划值(PV)二伊.耳叫什览间*5强眨d3加f-wfader>Wriip-T玲必H14/7闻历史苜话的出示返回主帮单实险四、4参熟整定tauiziElr|Titni1M曲批在主匚也主二那ET温mH*=让甘IB二司TEL:Dm-K2331BD,JU日定值rsv>测=值<pv)Y-l|PataTri粗分2m开.%情薇用返回主拿羊视市梏衰0.J无超调、调节、上升，只算峰值时间P=8D=10000实险四、率接双容木箱液俅整定雷险10000TOOOCOIIKilOOU馆.旧三1FO.JXr3a*gf-Mtcwriip*344，i4*.具!天g柏工比E工司EL：DfT1-(5i5BO设定信rsv>，值P藉融弁对司血J窝出上困窗出怵比例度或田什时间tIbJTIe历史甘城I栽秃树表退回主菜单E1OOT5后m口口59130AM55100AU55ZD02M26Etr实险四、串接戏容木箱液依P0整定雷险EH铝土百比例度或曾分时悯IIKilOOU翻:>时可TOOOCO10000=匕_LW屿14事.印窗出怵TiE历f哥我返回主莱单教市梏太m=，IEF4却|0月ip/nE制图由t附曲跳J-K宝匚电注视市梏衰<d*L«i4中ri4!AM曲批*上日虬度X用什对阿IDOLjOUo“如OCQ10000编出上风Tm3返回主拿羊无调节时间P=6I=100000D=10000筑土百实险四、率接双容木箱液俅整定雷险TTINFE5E国巴崎叮/FUSEHiREWi*HiliCflAw=aiijizxeeKmEMAITgggj-iE，噩1通36eeLl-lk宝匚电度T-ri*4a-v-f-M3wri屿14事.印Tied教市部表用*=#阂¥2司原t甘瑞退回主菜单匚eojTe|7A*|口06/Tie|设定信rsv>0.J比例至如田什时间融弁对司血J窝出上困窗出怵TOOOCO1IKILOOU10000突暗四、庠偻双容水箱液位F3。整定文验E虬置I月常回100000.0为.；：'时间1O0OT0*出峙|参欺整定*出tfr|山.共掴忖隶分析内容与上个实验“上水箱液位定值控制系统”内容一致五、思考题1 .为什么本实验较上水箱液位定值控制系统更容易引起振荡？如果达到同样的动态性能指标，为什么本实验中调节器的比例度和积分时间常数均要比前两个实验大？答：由于在本实验中的比例系数相对较大，过程相应时间相对较长，更加容易引起振荡。要达到同样的动态性能指标，调节器的比例度应该调节的相对较大，积分时间常数调高。2 .你能说出下水箱的时间常数比中水箱时间常数大的原因吗？答：采用上中水箱做实验，它的响应曲线要比中下水箱变化快。原因：因为中水箱的截面积比下水箱的要小，上升相同的液位高度，下水箱要更长时间。3 .为什么双容液位控制系统比单容液位控制系统难于稳定？答：因为双容的相当于两个单容的串联,变成了二阶系统,输出可能会震荡,单容的是一阶系统,输出是指数单调收敛的。