过控实验报告

第一部分SUPCONDCSA3000程控制实第1章安全注意事 防止触 防止烫 防止损 第2章SUPCONDCS集散控制系 基于SUPCONDCS的A3000过程控制系 SUPCONDCS硬件结 SUPCONDCS组态技 系统组态.......................................................................................................... 第3章A3000过程对象系 A3000过程对象描 支路1分 支路2分 第4章过程控制系统的实验准备工 SUPCONDCS的启动顺 SUPCONDCS的关闭顺 第二部分实验一单回路控制系 实验目 实验设 SUPCONDCS操作熟 思考 实验二串级控制系 实验目 实验设 实验流 SUPCONDCS操作熟 思考 实验三均匀控制系 实验目 实验设 实验流 思考 实验四前馈控制系 实验目 实验设 思考 第一部SUPCONDCSA30001全注意事当通电或正在运行时，请不要进行任何、维修操作，不要打开机柜后门，接线箱盖子，变频器前盖板，否则会发生触电的。维修工作。请尽量控制水温在70度以下，以免高温烫伤，提高产品。在水泵运行状态，绝对进行水泵切换控制操作，否则可能损坏变频器。在水位没有达到一定高度，不能启动调压器输出，否则可能损坏加热器。2SUPCONDCS散控制SUPCONDCSA3000过程控制系统由SUPCONDCSA30002.12.1DCS操作站，为学生做实验用。这十台DCS操作站放在自动化系的自动控制系统内，与A3000过程对象放在一起，SUPCONDCSSUPCONDCS2.2过程控制网（名称为SCnetⅡ）；底层网络为控制站网络（名称为SBUS）。SUPCONDCSSCnetSBUS总线是控制站I/O控制总线，主控制卡、数据转发卡、I/O卡通过SBUS进2.2SUPCONDCS系统组态括基本组态SCKey、流程图制作MfcDraw、报表制作Sprt；用于控制站编程的编程语言SCX、梯形图SCLD、功能块图SCFBD和顺控软件SCSFC等。SUPCONDCS的组态工作通过基本组态SCKey来完成。总体信息组态是整个组态的基础和，它包括：主机设置（即系统单元登录）、编译、备份数据、组态和组态传送等5个部分。I/O统控制方案和折线表定义等四个部分（2.3）。对一般要求的常规控制，系统提供的控制方案基本都能满足要求。系统提供的控制方PI、串级ID（二冲量（）、单SITH混合PI2.3操作站组态是对系统操作站上操作画面的组态，是面向操作的PC操作平台的定流程图、报表、自定义键、语音等六部分（如图2.4）。2.43A3000程对象系A3000图 A3000装置现场系3.2A30005个温度、3个液位、1个压力，1个电磁流量计，1个涡轮流量计，1个电动调节阀，两个电磁阀，2个液位开关。11#水泵，换热器，锅炉，还可以直接注水到三个水箱以及锅炉。支路2有2#水泵，压力变送器，电动调节阀，三个，还有一路流入换热1用动态水，系统设计了一个水循环回路来达成此目的。即打开QV114、QV112、XV101，关闭其它阀门(QV111)1#1#水泵循环起来。22包括右边的水泵，2#流量计，压力变送器，电动调节阀。可以到达任何一个容支路2有一个电动调节阀，配合三个(各装一个压力变送器)，可以做单容、双容、压力变送器，测得的压力信号，之后转换为液位信号。4过程控制系统的实验准备工SUPCONDCS装置与DCS操作站上电（在自动控制系统内启动所有的DCS在操作站上启动DCS的4.1A3000调节各装置的闸板到适当位置将手阀放到相应的位置，根据实验的具体要求，将该关阀关掉，将该打开SUPCONDCS0。关闭各操作站的SUPCONDCS关闭工程师站的SUPCONDCS（在内关闭工程师站操作系统（在内关闭工程师站电源（在内关闭控制站电源（在内第二部验部实验一回路控制系u控制，流出量Qo则由用户通过闸板开度来改变。被调量为水位H。1.1hQkHQku，

dH1(ku H，其中，A是水槽横截面积，k

2HRAdHHkRu，其中，R2H 进行 G(S)H(s)

TS1G(S)H(s)

TS1

曲线上升到稳态值的63%所对应的时间，就是的时间常数T，也可由坐标原点对响应曲线作切线OAA所对应的时间就是该时间常数T。如果对象具有滞后DB点，与响应稳态值的渐近线交AOB即为对象的滞后时间τ，BC为对象的时间常数T。1.2图1.31.3为单回路控制系统方框图的一般形式，它是由被控对象、执行器、调节器和测量 TS控制器采用PID控制规律，其传递函数为Gc Kc TdS)。常用的控制i律有比例(P)(PI)调节、比例微分(PD)(PID)调节器参数的整定一般有两种方法：一种计算法，即根据广义对象的数学模型和性能要求，用根轨迹法或频率特性法来确定调节器的相关参数；另法是工程实验法，将Ti,Td0调整置较大值，逐渐减小幅振荡，记下r(临界比例带)，根据r,Tr查表得,Tr,TdP''将

s,根据s,Ts选,TiP0.50.30.13即根据对象特性的阶跃响应曲线测试法测得系统的动态特性参数（K、T、τ等），利用下41（PKT1.1KT0.85KT

1.4SUPCONDCS由教师或学生启动操作站上的SUPCONDCS画面注意各组只启动自己的小组画DCS操作，逐项熟悉下面的内容：（1）画面上工具条按钮的意义与用法PIDPID调节器的正反作用、PID参数、手自动、给定、阀位、曲线倍率选择等。单容自衡对象动态特性测首先将装置上阀全部关闭，然后仅打开画面上显示阀，具体操作为在DCS操作站上通过用鼠标点击画面上的LIC1003框调出LIC1003后打开手阀QV-105；A3000现场系统的面板开关DCS操作站上将电磁阀XV-101DCS上，使LIC1003DCS1.2计算DCS是如何实现无扰切换的，具体如下：内容一：PIDCS上，使LIC1003开始加水到一定高度（50％以下），LIC1003PI控制，然后在LIC1003的调节面板上用鼠标左键点击面板上的按钮，将PI控制器进行工程整定，并将整定后的参数置入控制器，然后对对该液位操器输出一个开度（10％），对液位控制系统施加干扰，观察控制系统内容二：PID五、实验结1、SV： 2、 3、 4六、思考与比例控制为基于偏差的控制，系统响应速度快。系统的各项性能指标与Kp大小有关，值时间减小，稳态误差逐渐减小；但超调量增大，系统稳定性降低，当Kp过大时，系统可比例积分控制为无偏差控制，无稳态误差。在Kp不变的前提下，系统的各项性能指标TiTi的增大，积分作用减弱，系统的响应速度加快，系统调节七、实验总PID参数对控制性能的影响。实验二级控制系A3000过程对象的下V103，SUPCONDCS，支路系统1，支路系统2.12.2。h下

2.2SUPCONDCS入画面后，要求学生首先熟悉DCS操作，逐项熟悉下面的内容：（1）画面上工具条按钮的意义与用法PIDPID调节器的正反作用、PID参数、手自动、给定、阀位、曲线倍率选择等。准备工QV-115、QV-106、QV-102，QV-116PID参数，由学生DCSLIC1003FIC1001LIC1003和FIC10010HIC1002的阀位输出置为A3000现场系统的面板开关DCS操作站上将电磁阀XV-101在DCS上，给调节器FIC1001输出一定的开度，使开始加水到一定高串级控制回路的投运步正确投用串级控制回路，在此过程中考虑DCS是如何实现无扰切换的，学FIC1001的调节面板，用鼠标左键点击面板上的按钮，将FIC1001切入自动；在画面上调出LIC1003的调节面板，用鼠标左键点击面板上的按钮，LIC1003FIC1001的调节面板，用鼠标左键点击串级控制回路的整副回路对干扰的抑制能说明：通过管路流程可以发现，由于装置流程的限制，把干扰加在了流量主回路对干扰的抑制能下有扰动水流进入后，扰动使液位发生变化，观察主回路产生的校正作用六、思考与用副控制器调节阀，使生产处于要求的工况，这时可调整主控制器的输出，七、实验总实验三匀控制系A3000过程对象的下V103，SUPCONDCS，支路系统1，支路系统3.1QV－1062QV－105准备工首先将装置上阀全部关闭，然后仅打开画面上显示阀，具体操作为：QV-115、QV-106、QV-102，QV-116PID参数，由学生DCSLIC1003FIC1001设为手动状态，将两个调节器LIC1003和FIC1001的阀位输出置为0；对调节器LIC1003S，切到手动，将该调节器输100；A3000现场系统的面板开关DCS操作站上将电磁阀XV-101串级均匀控制回路的参数整PID200％～250％内选择，如果150％～200量的响应曲线(FI1001LI1003)；如果液位和流量均达到了均匀控制的满意效PID参数和相应的液位、流量的响应曲线，否则将1上液位和流量的响应曲线(FI1001串级均匀控制回路的干扰抑制效液位和流量的响应曲线(FI1001LI1003)。观察均匀控制的控制效果。QV－1105一定的开度，以施加液位干扰；记录此时液位和流量的响应曲线(FI1001LI1003)。观察均匀控制的控制效果。准备工首先将装置上阀全部关闭，然后仅打开画面上显示阀，具体操作为：QV-105、QV-115、QV-102，QV-116DCSLIC1003S切换到手动，可以认为电动调节阀具有风PID参数，由学生自行判断与设置；DCSLIC1003FIC1001FIC1001的100LIC1003S0。A3000现场系统的面板开关DCS操作站上将电磁阀XV-101在DCS上调节LIC1003S输出到一定的开度使开始加水到一定高（50％简单均匀控制回路的参数整102液位和流量的响应曲线(FI1002和LI1003)；如果液位和流量均达到了均匀控制的满意效果，则PID参数和相应的液位、流量的响应曲线，否则将比例度和积分时简单均匀控制回路的干扰抑制效下有扰动水流进入后，扰动使液位发生变化，记录此时液位和流量的响应曲线(FI1002LI1003)。观察均匀控制的控制效果。五、实验结六、思考与2、均匀控制的主要要求是使变量平稳，而作为被控变量的液位可以在允许的范围内波七、实验总实验四馈控制系???.???.????.???.????.??