过程控制系统实验课程讲义

1、过程控制系统实验课程讲义实验一：智能仪表的使用一、实验目的：熟悉智能仪表的使用方法，为实验的顺利进行提供基础。二、实验仪器：EFAT/P过程控制实验装置和智能仪表。三、预习要求：阅读实验指导书相关章节。本实验分两个内容：第一，实验装置的熟悉；第二，智能仪表的使用。1、EFAT/P过程控制实验装置简介实验装置简介本实验装置由控制对象及过程控制的操作台两部分组成，并与上位机实现通讯，构成多操作站计算机RS232RS232调节仪表485通讯口种形式的监控，实现过程控制自动化和过程管理现代化。系统结构图如下：操作站计算机（PLC专配|PLC可编程序控制器对象及操作台的信号接线板本实验指导书以基本配置，

2、数显智能回路调节器AI调节仪表与上位计算机通讯，RS485通讯/RS232通讯转接进行监控为实验背景而写。控制对象：控制对象由工艺设备和现场仪表、电气负载三部分组成。主要工艺设备包括：内部4.5KW三相星形连接电热丝，19升的热水夹套锅炉；38升的高位溢流水箱（产生稳定压力的工艺介质一一水）；35升的液位水槽和105升的计量水槽；配三相电机的循环水泵；2只电磁阀（用于扰动）和28只手动球阀。现场仪表包括：序号图位号型号规格名称用途1P1-1(PL-1)Y-10000.25MPa弹簧管压力表进水压力指示2P2-T(PT-2)DBYG0100KPa(420mA)扩散硅压力变送器出水压力变送器3F1

3、-E(FE-1)LDG-10S0300L/h电磁流量传感器进水流量检测4F1-1T(FIT-1)LD2-4B(420mA)电磁流量转换器进水流量变送和显示5F2-ELDG-10S0300L/h电磁流量传感器出水流量检测(FE-2)6F2-1T(FIT-2)LD2-4B(420mA)电磁流量转换器出水流量变送和显示7L1-T(LT-1)DBYG04Kpa(0400mm)(420mA)扩散硅压力变送器水箱液位变送8L2-T(LT-2)DBYG04Kpa(0400mm)(420mA)扩散硅压力变送器锅炉液位变送9L3-T(LT-3)DBYG04Kpa(0400mm)(420mA)扩散硅压力变送器水槽

4、液位变送10TIT-1(TE-1)WZP-270155x100mmPt100钳电阻锅炉水温检测11TIT-2(TE-2)WZP-270155x100mmPt100钳电阻夹套水温检测12M1QS201行程16mm直行程电子式电动执行器配Vc1调节阀13VC1VT-16DN=20mmdN=10mm线性铸钢阀进水流量调节阀14M2QS201行程16mm直行程电子式电动执行器配Vc2调节阀15VC2VT-16DN=20mmdN=10mm线性铸钢阀出水流量调节阀控制对象的图纸和手动阀的操作：总图实线内的图形、方框为安装在对象框架内的工艺设备及流量、压力、液位、温度信号的检测、变送、执行单元，虚线方框为安

5、装在操作台上的变送、执行单元。本控制对象通过切换22只手动阀开关可以组成不同的工艺流程。在流程图中，反示阀全开，工表示阀全关，工广示阀半开半关。删去这些截止状态的手动阀，就得到了变更后的工艺流程。可用简化图的形式表示，如过程控制实验装置应用资料之一所示。2、智能仪表的使用：实验流程是重要的，但更为重要的是智能仪表的使用，智能仪表使用介绍如下:1,输出指示灯（线性电流输出时，灯的亮暗变化反映输出电流的大小）2,报警1指示灯（当报警事件1动作时该灯亮）3,报警2指示灯（当报警事件2动作时该灯亮）4,手动调节指示灯（仪表处于手动调节时该灯亮，处于自动调节时该灯灭）5,显示转换（兼参数设置进入）6,数

6、据移位（兼手动自动切换及程序设置进入）7,数据减少键（兼程序运行暂停操作）；8,数据增加键（兼程序停止操作）9,给定值显不'窗；10,测量值显不'窗。基本使用操作：L显示切换少按健可以切换不同的显示状态，给定值显示状态和输出值（自动/手动）显示状态2,修改数据仪表卜显示窗除了输出值和给定值不能直接修改外，其余数据均可通过按W或CZ）键进行修改.按Ost可以切换要修改数据的位置，按和键可以增加或减少数据，长时间按下0，或&）键不放，其数值可以按3级速度快加或快减，且小数点自动移位#3.手动/自动切换按卜区）键可以进行手动泊动无扰动切换在此状态下按0或8）可增加或减少手动输

7、出值的大小4设置参数在基本显示状态1（或2）下,按键并保持2秒钟I即进入参数设置状态（显示状态5）.在此状态下按键，仪表将依次显示各参数，按2的操作方法，可以修改相关的参数（除配置好并锁上的参数外）。按区）键不放，可返回上一参数，先技下键不放.再按下键可退出设置参数状态*如果超过30秒没有按键，馍表自动退出设置参数状态.5.肩动At（自整定）将仪表切换到显示状态U）下，技仁）键2秒钟，此时仪表下显示器将闪动显示”At"字样，表E月底表已进入自整定状态，自整定时仪表执行位式调节，经过23次振胃后.仪表内部微处理器根据位式控制产生的振荡，分析其周期，幅度及波形来自动计算出M5,PJ等控制

8、参数.如果在自整定过程中要提前放弃自整定，可再按CO键并保持2秒钟使仪表下显示器停止闪动“At”字样即可视不同的系统，自整定需要的时间可以从数秒到数小时不等.仪表在白整定成功结素后会将参数Cid设置为3或4（出厂时为1）,女样今后五法从面板接CM）键启动白整定,可以避免人为的误操作再次启动自整定”已启动过一次自整定功能的仪表如果今后还要启动自整定时，可以将参数Ctrl设置为2的方法进行启动（见后文"参数功能''说明）.系统在不同的给定值下整定得出的参数值不完全相同，执行自整定功能前，应先将给定值设置在餐常用值或中间值上，再执行启动自整定的操作功能。参数01（控制周期）

9、及dFC向差）的设置，对自整定过程有影响，一般来说，这两个参数的设置值越小，理论上自整定参数准确度越高,但dF值如果过小,则仪表可能因输入波动而在给定值附近引起位式调节其他相应操作见操作指导书。附件。实验二单回路控制系统一、实验目的1、了解单回路控制系统的组成；2、掌握EFPT-1型过程控制实验对象及智能调节仪表的使用方法；3、掌握单回路定制控制系统的参数整定方法；二、实验仪器：1、EFPT-1型过程控制系统三、预习要求1、阅读实验指导书相关章节，熟悉实验目的、步骤以及相应需要注意的问题；2、复习实验一的内容，熟悉实验器材的使用注意事项和操作过程；3、认真复习单回路控制系统的讲课内容，尤其是相

10、关概念问题。四、实验原理由锅炉液位变送器、数显调节仪、进水调节阀和相关手动阀组成用调节进水流量来调节锅炉液位的闭环调节系统。五、实验步骤1、调节相应手动阀门，使得单回路系统成一通路，切断其他通路；2、将相关电器设备，包括电气负载、水泵电磁流量计、电动调节阀、数显调节仪的电源端解到相应电源。数显调节仪以及相应压力信号、流量信号输出控制信号按照相应接线方式接线。3、设置相应控制参数。HIAL加】tfLALdFOri,P1#恒襄0日甲3势，二21312#仪表手动一trr"JDCrSndlF皿1I慎去拓f51533_0i。；|淞表手动1dIHScoPlo?LoPHALPCF1#仪表网*34g

11、K100_i、LA:2#吠森手动AtobAuddLHIDXKEFT：Sv1#仪表19W0J41aoenooEp!2峨鹿季前4、在上述工作无误的基础上，打开仪表电源开关，单相电源开关以及水泵开关，然后进行相应的实验数据记录。附录：相应手动阀门开关设置与接线图：实验三串级控制系统一、实验目的1、了解并掌握串级控制系统的参数整定方法；2、了解副调节器在串级控制系统中的作用。二、实验仪器EFPT-1型过程控制实验系统三、预习要求1、认真阅读实验指导书，明确本次实验的目的方法和步骤，明确实验过程中应注意的问题，并按照实验项目准备记录；2、在前面两个实验的基础上进一步了解实验设备，并根据本实验要求考虑相关

12、设备在本实验中的作用与操作方法；3、认真复习串级控制系统的讲课内容，尤其是相关概念问题。四、实验原理由高位水箱供水，保证进水压力基本恒定，经由相应阀门构成出水通道，控制部分由两个内容组成，一个是主调节器，一个副调节器，主调节器根据液位调节进水量，副调节器根据主调节器输出值调节，进而构成串级调节系统。五、实验内容与步骤1、按照下面图示进行接线，组成正确的串级控制循环水路；2、手动调节阀门，使得相应阀门构成串级通道；3、相关电气负载、水泵、电动调节阀、电磁流量计以及数显调节仪的电源端接至相应的电源上；4、打开总电源，单相电源、水泵电源；5、参数设置，按照下表进行参数设置：H1ALLaALdHALdLALndFCirLJPi：I_pon卜,调节器翻调节题主节霸吗120L?_!DIQ105_