化工仪表及自动化实验报告

精选公文范文 化工仪表及自动化实验报告篇一：实验三一化工仪表及自动化实验报告实验报告《化工仪表及自动化》姓名：学号：专业班级：承德石油高等专科学校机械系2014年3实验三、二阶双容水箱液位PID控制实验专业：化工设备维修技术学时：2实验类型：（验证、综合、设计）实验地点：工业中心C306一、实验目的1、通过实验熟悉单回路反馈控制系统的组成和工作原理。2、分析P、PI和PID调节时的过程图形曲线。3、定性地研究P、PI和PID调节器的参数对系统性能的影响。实验要求：（必修、选修） 精选公文范文----- 精选公文范文 二、 实验器材CS2000型过程控制实验装置配置：C3000过程控制器、实验连接线。三、 实验原理图3-1二阶单回路PID控制方框图图3-1为双容水箱液位控制系统。这也是一个单回路控制系统，它与实验四不同的是有两个水箱相串联，控制的目的是使下水箱的液位高度等于给定值所期望的高度，具有减少或消除来自系统内部或外部扰动的影响功能。显然，这种反馈控制系统的性能完全取决于调节器的结构和参数的合理选择。由于双容水箱的数学模型是二阶的，故它的稳定性不如单容液位控制系统。对于阶跃输入（包括阶跃扰动），这种系统用比例（P）调节器去控制，系统有余差，且与比例度成正比，若用比例积分（PI）调节器去控制，不仅可实现无余差，而且只要调节器的参数K和Ti 精选公文范文 2 精选公文范文 调节得合理，也能使系统具有良好的动态性能。比例积分微分（PID）调节器是在PI调节器的基础上再引入微分D的控制作用，从而使系统既无余差存在，又使其动态性能得到进一步改善。四、实验内容和步骤此实验以中水箱的液位为控制对象。1、 储水箱进水阀，主管路泵阀，副管路泵阀，关闭其他手阀，将储水箱灌满水。打开上水箱进水阀，将上水箱通中水箱出水阀、中水箱出水阀打开至适当开度。2、 将中水箱的液位信号送至C3000过程控制器模拟量输入通道1，将模拟量输出通道12信号送电动调节阀，具体接线如下图所述：仪表回路的组态：点击menu 进入组态——控制回路——PID控制回路PID01的设置，给定方式设为：内给定；测量值PV设为：AI01，其余默认即可，量程0-100。3、打开控制台 精选公文范文 3 精选公文范文 及实验对象电源开关，打开调节仪电源开关，打开主管路泵、电动调节阀、检测设备电源开关。4、进入组态画面，设定输入信号为1-5V电压信号，输出信号为4-20mA电流信号；再进入调节画面，将调节仪设为手动。首先设定一个初始阀门开度，如10%；切换至监控画面，观察液位变化，当液位趋于平衡时，再进行下一个步骤。5、比例（P）调节1）将积分时间I设为无穷大（32768），把微分时间D置为零，给定P值。待液位平衡后点击状态切换按钮，调整至自动状态，将控制器投入运行，设定液位的设定值。2）待系统稳定后，对系统加扰动信号（在纯比例的基础上加扰动，一般可通过改变设定值实现）。记录曲线在经过几次波动稳定下来后，系统有稳态误差，并记录余差大小。3）减小P重复步骤2,观察过渡过程曲线，并记录余差大小。4）增大P重复步骤2,观察过渡过程曲 精选公文范文 4 精选公文范文 线，并记录余差大小。6、 比例积分（PI）调节1） 在比例调节实验的基础上，加入积分作用，观察被控制量是否能回到设定值，以验证PI控制下，系统对阶跃扰动无余差存在。设定给定值，把微分时间D置为零，调整P、I。待液位平衡后点击状态切换按钮，将控制器投入运行。2） 固定比例P值（中等大小），改变PI调节器的积分时间常数值Ti，然后观察加阶跃扰动后被调量的输出波形，并记录不同Ti值时的超调量ap7、 在历史曲线中选择一条较满意的过渡过程曲线进行记录。注意事项：1、每当做完一次试验后，必须待系统稳定后再做另一次试验。2、设定值不可过大，以免溢出。五、实验结果与分析1、 画出双容水箱液位控制实验系统的结构图。2、 比较一阶与二阶对象控制的异同。 精选公文范文 六、思考题1、 为什么双容液位控制系统比单容液位控制系统难于稳定？2、 调节器参数（P、I和D）的改变对整个控制过程有什么影响？篇二：广工化工仪表及自动化实验报告一、实验目的1.了解热电偶的结构及测温工作原理；2.掌握热电偶校验的基本方法；3、 学习如何定期检验热电偶误差，判断是否及格。二、实验内容和要求观察热电偶，了解温控电加热器工作原理；通过对K型热电偶的测温和校验，了解热电偶的结构及测温工作原理；掌握热电偶的校验的基本方法；学习如何定期检验热电偶误差，判断是否合格。三、实验原理：（1）由两根不同质的导体熔接而成的闭合回路叫做热电回路，当其两端处于不同温度时则回路中产生一定的电流，这表明电路中有电势产生，此电势 精选公文范文 6 精选公文范文 即为热电势。图1-1热电偶测温原理试验台图（1-1）中T为热端，To为冷端，热电势E?四、实验所需部件：K（也可选用其他分度号的热电偶）、E分度热电偶、温控电加热炉、温度传感器实验模块、数字电压表。五、实验步骤：（1） 观察热电偶结构（可旋开热电偶保护外套），了解温控电加热器工作原理。温控器：作为热源的温度指示、控制、定温之用。温度调节方式为时间比例式，绿灯亮时表示继电器吸合电炉加热，红灯亮时加热炉断电。AB?AB（2） 以K分度热电偶作为标准热电偶来校准E分度热电偶。温度设定：拨动开关拨向“设定”位， 精选公文范文 精选公文范文 调节设定电位器，仪表显示的温度值笆随之变化，调节至实验所需的温度时停止。然后将拨动开关扳向“测量”侧，接入热电偶控制炉温。（注：首次设定温度不应过高，以免热惯性造成加热炉温度过冲）。（2） 首先将温度设定在50°C左右，打开加热开关，（加热电炉电源插头插入主机加热电源出插座），热电偶插入电加热炉内，K分度热电偶为标准热电偶，冷端接“测试”端，E分度热电偶接“温控”端，注意热电偶极性不能接反，而且不能断偶，万用表置毫伏档，当钮子开关倒向“温控”时测E分度热电偶的热电势，待设定炉温达到稳定时用电压表毫伏档分别测试温控（E）和测试（K）两支热电偶的热电势（直接用电压表在热电偶接线端测量，钮子开关还是保持倒向“E”分度热电偶方向）。每支热电偶至少测两次求平均值，并将结果填入表1-1。（3） 继续将炉温提高到70C、90C、110C、130C和150C，重复上述实验， 精选公文范文 精选公文范文 观察热电偶的测温性能，并将对应结果填入下表。。因为热电偶冷端温度不为0°C,则需对所测的热电势值进行修正E(T,To)=E+E实际电动势=测量所得电势+温度修正电势查阅热电偶分度表，上述测量与计算结果对照。校热电偶热电势与标准热电偶温度的绝对误差为?T?T校?T标，相对误差为?T标?标？100%。六、注意事项：1、 加热炉温度请勿超过200C，当加热开始，热电偶一定要插入炉内，否则炉温会失控，同样做其它温度实验时也需用热电偶来控制加热炉温度。2、 因为温控仪表为E分度，加热炉的温度就必须由E分度热电偶来控制，E分度热电偶必须接在面板的“温控”端。所以当钮子开关倒向“测试”方接入K分度热电偶时，数字温度表显示的温度并 精选公文范文 9 精选公文范文 非为加热炉内的温度。七、思考题将平台上的热电偶转换开关打向左边，显示的温度值是否正确？为什么？表1-1实验数据表实验时环境温度：°C一、实验目的1.了解光纤位移传感器的结构和工作原理，2.掌握光纤位移传感器的输入--输出特性。二、实验内容和要求光纤传感技术是适随着光纤通信和集成光学技术而发展起来的新型传感技术。通过光纤位移传感器来测量位移，掌握这种传感器的特性。本光纤传感器为反射式，光纤采用Y型结构，两束多模光纤合并于一端组成光纤探头，一束作为接收，另一端作为光源发射，近红外二极管发出的近红外光经光源光纤照射至被测物，由被测物反射的光信号经接收光纤传输至光电转换器转换为电信号，反射光的强弱与反射物与光纤探头的距离成一定的比例关系，通过对光 精选公文范文 1 精选公文范文 强的检测就可得知位置量的变化。三、实验原理：反射式光纤传感器工作原理如图2-1所示，光纤采用Y型结构，两束多模光纤合并于一端组成光纤探头，一束作为接收，另一束为光源发射，近红外二级管发出的近红外光经光源光纤照射至被测物，由被测物反射的光信号经接收光纤传输至光电转换器件转换为电信号，反射光的强弱与反射物与光纤探头的距离成一定的比例关系，通过对光强的检测就可得知位置量的变化。图2-1反射式光纤位移传感器原理图及输出特性曲线四、 实验所需部件：光纤（光电转换器）、光纤光电传感器实验模块、电压表、示波器、螺旋测微仪、反射镜片五、 实验步骤：（1）观察光纤结构：本实验仪所配的光纤探头为半圆型结构，由数百根导光纤维组成，一半为光源光纤，一半为 精选公文范文 11 精选公文范文 接收光纤。（2） 连接主机与实验模块电源线及光纤变换器探头接口，光纤探头装上探头支架，探头垂直对准反射片中央（镀铬圆铁片），螺旋测微仪装上支架，以带动反射镜片位移。（3） 开启主机电源，光电变换器V0端接电压表，首先旋动测微仪使探头紧贴反射镜片（如两表面不平行可稍许扳动光纤探头角度使两平面吻合），此时V0输出幻0然后旋动测微仪，使反射镜片离开探头，每隔记录一数值并记入表2-1。表2-1位移与输出电压表位移距离如再加大，就可观察到光纤传感器输出特性曲线的前坡与后坡波形，作出V-X曲线，通常测量用的是线性较好的前坡范围。篇三：化工仪表及自动化实验手册化工仪表及自动化实验指导书化工教研室 精选公文范文 绪论生产与生活的自动化是人类长久以来所梦寐以求得目标，在18世纪自动控制系统在蒸汽机运行中得到成功的应用以后，自动化技术时代开始了。随着工业技术的更新，特别是半导体技术、微电子技术、计算机技术和网络技术的发展，自动化已经进入了计算机控制装置时代。自动化技术的进步推动了工业生产的飞速发展，在促进产业革命中起着十分重要的作用。特别是在石油、化工、冶金、轻工等部门，由于采用了自动化仪表和集中控制装置，促进了连续生产过程自动化的发展，大大地提高了劳动生产率，获得了巨大的社会效益和经济效益。为了适应社会发展的需要，同时满足应用型本科院校的教学要求，本实验教材全面系统地介绍了化工过程检测仪表的基本知识，重点介绍工业生产过程中的压力、流量、物位、温度的检测原理及相应的仪表结构选用、实验装置和 精选公文范文 实验方法、注意事项以及数据处理等。同时除介绍工业生产过程中的自动控制系统方面的应用知识，还分别介绍了构成自动控制系统的被控对象、控制仪表及装置，在简单、复杂控制系统的基础上，介绍了高级控制系统与计算机控制系统。目录实验1实验安全教育、配备实验仪器 1实验2常见化工仪表的认知 3实验3压力表校验 6实验4流量计的校核 8实验5热电偶的校验 精选公文范文 12实验1实验安全教育、配备实验仪器一、化工仪表及自动化实验室学生守则化工仪表及自动化实验室守则是学生正常进行实验的保证，学生进入实验室必须遵守以下规则：（1） 进入实验室，须遵守实验室纪律和制度，听从老师指导。（2） 未穿实验服，未写实验预习报告者不得进入实验室进行实验。（3） 进入实验室后要熟悉周围环境，熟悉防火及急救设备器材的使用方法和存放位置，遵守安全规则。（4） 实验前，清点、检查仪器，明确仪器规范操作方法及注意事项（老师会给予演示），否则不得动手操作。（5） 实验中，保持安静，认真操作，仔细观察，积极思维，如实记录， 精选公文范文 精选公文范文 不得擅自离开岗位。（6） 实验室公用物品（包括器材、药品等）用完后，应归放回原指定位置。（7） 爱护公物，注意卫生，保持整洁，节约用水、电、气及器材。（8） 实验完毕后，要求整理，清洁实验台面，检查水、电、气源，打扫实验室卫生。（9） 实验记录经教师签字认可后，方可离开实验室。二、实验课学习方法（1） 预习并写预习报告认真阅读实验教材及相关参考资料，明确实验目的、理解实验原理、掌握实验方法、熟悉实验内容并简明扼要的写出预习报告。认真听讲。（2） 操作认真、独立操作，仔细观察现象，做好记录。应按拟定的实验操作计划与方案进行。做到轻（动作轻、讲话轻），细（细心观察、细致操作），准（参数调 精选公文范文 16 精选公文范