模块二电加热温度控制系统调试ppt课件

1、 湖州职业技术学院机电工程分院湖州职业技术学院机电工程分院 某小型热水锅炉，其工艺流程如图某小型热水锅炉，其工艺流程如图1 1所示，冷水从所示，冷水从上部参与，经加热后由下部出水管供应用户。工艺要求上部参与，经加热后由下部出水管供应用户。工艺要求供水温度应坚持在供水温度应坚持在808011的数值上，现采用电加热方的数值上，现采用电加热方式，要求采用位式控制和式，要求采用位式控制和 PID PID 定值控制两种方法，实定值控制两种方法，实现对水温的自动控制。现对水温的自动控制。 1 1根据控制方案正确选用控制仪表，并组成合理的控制系统根据控制方案正确选用控制仪表，并组成合理的控制系统位式和定值；

2、位式和定值； 2 2仔细做好相关仪表和系统的运转前预备任务，并根据控制仔细做好相关仪表和系统的运转前预备任务，并根据控制要求合理地设置好调理器的参数位式和定值；要求合理地设置好调理器的参数位式和定值； 3 3根据控制系统的特点与工艺要求，科学地调试系统以到达根据控制系统的特点与工艺要求，科学地调试系统以到达一定的质量目的位式和定值；一定的质量目的位式和定值； 4 4运转计算机监控系统，及时记录下不同系统的输出呼应曲运转计算机监控系统，及时记录下不同系统的输出呼应曲线及相关数据位式和定值；线及相关数据位式和定值； 5 5仔细总结实验过程，并做好实验数据的整理与加工任务以仔细总结实验过程，并做好实

3、验数据的整理与加工任务以完成实验报告。完成实验报告。 一、实验目的一、实验目的 1 1、进一步熟习单回路温度控制系统的组成与、进一步熟习单回路温度控制系统的组成与任务原理。任务原理。 2 2、研讨、研讨P P、PIPI、PDPD和和PIDPID四种调理器分别对温四种调理器分别对温度系统的控制造用。度系统的控制造用。 3 3、掌握好、掌握好PIDPID参数自整定的方法。参数自整定的方法。 二、实验设备二、实验设备 1 1、THJ-2THJ-2型高级过程控制系统实验安装型高级过程控制系统实验安装 2 2、计算机、上位机、计算机、上位机MCGSMCGS组态软件、组态软件、RS232-RS232-48

4、5485转换器转换器1 1只、串口线只、串口线1 1根根 3 3、万用表、万用表 1 1只只 三、实验原理三、实验原理 图图2 2为一个单回路锅炉内胆动态水温定值控制为一个单回路锅炉内胆动态水温定值控制系统构造表示图。系统构造表示图。图图2 2 单回路锅炉内胆动态水温定值控制系统构造表示图。单回路锅炉内胆动态水温定值控制系统构造表示图。 四、实验内容与步骤四、实验内容与步骤 1 1、按图、按图2 2要求，完成实验系统的接线。要求，完成实验系统的接线。 2 2、接通总电源和相关仪表的电源。、接通总电源和相关仪表的电源。 3 3、翻开阀、翻开阀F1-1F1-1、 F1-2F1-2、 F1-5F1-

5、5和和 F1-13F1-13，封锁其它与本实验无关的阀。，封锁其它与本实验无关的阀。用变频器用变频器- -磁力泵支路给锅炉内胆打满水。待实验投入运转以后，变频器磁力泵支路给锅炉内胆打满水。待实验投入运转以后，变频器- -磁力泵再以固定的小流量使锅炉内胆的水处于循环形状。磁力泵再以固定的小流量使锅炉内胆的水处于循环形状。 4 4、手动操作调理器输出，用计算机记录锅炉内胆中水温、手动操作调理器输出，用计算机记录锅炉内胆中水温的呼应曲线，并由该曲线求得的呼应曲线，并由该曲线求得K K、T T和和值，据此查表确定值，据此查表确定PIPI调理器的参数调理器的参数和和TITI，并整定之。，并整定之。 5

6、5、设置好温度的给定值，先用手操作调理器的输出，经、设置好温度的给定值，先用手操作调理器的输出，经过三相移相调压模块给锅炉内胆加热过三相移相调压模块给锅炉内胆加热, ,等锅炉水温趋于给定值等锅炉水温趋于给定值且不变后，把调理器由手动切换为自动，使系统进入自动运且不变后，把调理器由手动切换为自动，使系统进入自动运转形状。转形状。 6 6、翻开计算机，运转、翻开计算机，运转MCGSMCGS组态软件，并进展如下的实验：组态软件，并进展如下的实验： 当系统稳定运转后，突加阶跃扰动将给定量添加当系统稳定运转后，突加阶跃扰动将给定量添加5%5%15%15%，察看并记录系统的输出呼应曲线。，察看并记录系统的

7、输出呼应曲线。 7 7、经过反复多次调理、经过反复多次调理PIPI的参数，使系统具有较称心的动的参数，使系统具有较称心的动态性能目的。用计算机记录此时系统的动态呼应曲线。态性能目的。用计算机记录此时系统的动态呼应曲线。 五、实验报告五、实验报告 1 1、用实验方法整定、用实验方法整定PIPI调理器的参数。调理器的参数。 2 2、作出比例、作出比例P P控制时，不同控制时，不同值下的阶跃呼应曲值下的阶跃呼应曲线，并记下它们的余差线，并记下它们的余差essess。 3 3、比例积分调理器、比例积分调理器PIPI控制控制 1) 1) 在比例调理控制实验的根底上，加上积分作在比例调理控制实验的根底上，

8、加上积分作用用“I I，即把，即把“I I积分设置为一参数，根据不同积分设置为一参数，根据不同的情况，设置不同的大小。察看被控制量能否回到原的情况，设置不同的大小。察看被控制量能否回到原设定值的位置，以验证系统在设定值的位置，以验证系统在PIPI调理器控制下，系统调理器控制下，系统的阶跃扰动无余差产生。的阶跃扰动无余差产生。 2) 2) 固定比例固定比例P P值中等大小，然后改动调理器值中等大小，然后改动调理器的积分时间常数的积分时间常数TITI值，察看参与阶跃扰动后被调量的值，察看参与阶跃扰动后被调量的输出波形和呼应时间的快慢。输出波形和呼应时间的快慢。 3) 3) 固定固定TITI于某一中

9、等大小的值，然后改动比例于某一中等大小的值，然后改动比例度度的大小，察看加阶跃扰动后被调量的动态波形和的大小，察看加阶跃扰动后被调量的动态波形和呼应时间的快慢。呼应时间的快慢。 4 4、分析、分析和和TITI值改动时，各给系统动态性能产值改动时，各给系统动态性能产生什么影响。生什么影响。 六、思索题六、思索题 1 1、消除系统的余差为什么采用、消除系统的余差为什么采用PIPI调理器，调理器，而不采用纯积分器？而不采用纯积分器？ 2 2、在温度控制系统中，为什么用、在温度控制系统中，为什么用PDPD和和PIDPID控制，系统的性能并不比用控制，系统的性能并不比用PIPI控制时有明显地控制时有明显

10、地改善？改善？ 3 3、内胆动态水的温度控制会比静态水时的、内胆动态水的温度控制会比静态水时的温度控制更容易稳定、性能更好？能否经过实温度控制更容易稳定、性能更好？能否经过实验验证一下？验验证一下？ 一、实验目的一、实验目的 1 1、了解位式温度控制系统的构造与组成。、了解位式温度控制系统的构造与组成。 2 2、掌握位式控制系统的任务原理及其调试方法。、掌握位式控制系统的任务原理及其调试方法。 二、实验设备二、实验设备 1 1、THJ-2THJ-2型高级过程控制系统实验安装型高级过程控制系统实验安装 2 2、计算机、上位机、计算机、上位机MCGSMCGS组态软件、组态软件、RS232-485RS232-485转换器转换器1 1只、只、串口线串口线1 1根根 3 3万用表万用表 1 1只只 1 1、按图、按图5 5要求，完成实要求，完成实验系统的接线。验系统的接线。 2 2、接通总电源和相关、接通总电源和相关仪