上水箱液位与电动调节阀支路流量串级控制实验 |
上水箱液位与电动调节阀支路流量串级控制实验一、实验目的 1.熟悉液位-流量串级控制系统的结构与组成。 2.掌握液位-流量串级控制系统的投运与参数整定方法。 3.研究阶跃扰动分别作用于副对象和主对象时对系统主变量的影响。 4.主、副控制器参数的改变对系统性能的影响。 二、实验设备 1.过程控制综合实验装置—PLC控制模块 2.计算机及MCGS组态软件—PLC200控制实验.MCG 3.实验专用线若干及网线一根。 三、实验原理 本实验将上水箱液位控制在设定高度。串级回路是由内反馈组成的双环控制系统,属于复杂控制范畴。在计算机中设置了两个虚拟控制器作为主副控制器。将上水箱的液位信号输出作为主控制器输入,主控制器的输出作为副控制器的输入,在串级控制系统中,两个控制器任务不同,因此要选择控制器的不同调节规律进行控制,副控制器主要任务是快速动作,迅速抵制进入副回路的扰动,至于副回路的调节不要求一定是无静差。主控制器的任务是准确保持下水箱液位在设定值,因此,主控制器采用PI控制器也可考虑采用PID控制器。 液位-流量串级控制系统的方块原理图如图所示。 液位-流量串级控制系统原理图 四、实验步骤与内容 1.了解实验装置中的对象,流程图如图所示。 液位-流量串级控制系统流程图 2.按要求接好实验导线和通讯线。 将PC与控制台右侧面的PLC通讯口“LAN”用网线连接。 在传感器信号输出区域,将流量计1信号FT1端口用实验线连接到PLC的AI0信号输入端,将上水箱液位信号LT1用实验线连接到PLC的AI1信号输入端,正负一一对应。 将PLC控制模块输出信号AO1连接到执行器控制信号输入区的电动阀输入信号端口,正负一一对应。 3.将手动阀门1V1、V3、V4打开,将手动阀门1V2关闭。 4.先打开控制台左侧的总电源开关,按“Start”按钮启动设备,再打开PLC控制单元电源。 5.在PC上运行工程“PLC200控制实验”。 6.选择系统管理菜单中的用户登录,登录用户。 7.进入实验目录页面,选择 “液位流量串级控制实验”。 8.参数设置。 周期Ts=1 (参考值) 设定值SV=10 (参考值) Kc1=0.02(参考值) Ti1=5 (参考值) Td1=0 (参考值) Kc2=20 (参考值) Ti2=60 (参考值) Td2=0 (参考值) 9.选择自动控制。 10.打开水泵电源开关、电动调节阀电源开关。 10.观察计算机上的实时曲线和历史曲线。 11.待系统稳定后,给定加个阶跃信号,观察其液位变化曲线。 12.再等系统稳定后,给系统加个干扰信号,观察液位变化曲线。 13.实验完成后,点击结束实验退出,关闭各个电源开关,拔出并整理实验线。 |
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