測(cè)控系統(tǒng)綜合訓(xùn)練報(bào)告-候亮平

1、 過(guò)程控制系統(tǒng)綜合訓(xùn)練遼寧工程技術(shù)大學(xué)測(cè)控系統(tǒng)綜合訓(xùn)練報(bào)告 學(xué) 院:電氣與控制工程學(xué)院 專業(yè)班級(jí): 自中職14-1 學(xué)生姓名: 候亮平 學(xué) 號(hào): 20140506 實(shí)訓(xùn)地點(diǎn): 靜遠(yuǎn)樓212 報(bào)告題目: 關(guān)于過(guò)程控制平臺(tái)的綜合訓(xùn)練報(bào)告 報(bào)告日期： 2017 年 06 月 18 日 成 績(jī)（百分制）: 指導(dǎo)教師（簽字）: 目錄1.實(shí)訓(xùn)任務(wù)及要求、對(duì)象簡(jiǎn)介31.1實(shí)訓(xùn)任務(wù)及要求31.2對(duì)象簡(jiǎn)介32.實(shí)訓(xùn)內(nèi)容42.1雙容水箱液位控制系統(tǒng)42.2水箱液位和調(diào)節(jié)閥支路流量串級(jí)控制系統(tǒng)72.3下水箱液位和變頻調(diào)速支路流量串級(jí)控制控制系統(tǒng)92.4單閉環(huán)流量比值控制系統(tǒng)132.5熱交換器冷水出口溫度定值控制系統(tǒng)

2、163. 設(shè)備清單204. 實(shí)訓(xùn)總結(jié)205. 參考文獻(xiàn)21附錄221.實(shí)訓(xùn)任務(wù)及要求、對(duì)象簡(jiǎn)介1.1實(shí)訓(xùn)任務(wù)及要求實(shí)訓(xùn)任務(wù)內(nèi)容：完成以下控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)、運(yùn)行和調(diào)試工作：1雙容水箱液位控制系統(tǒng)；2水箱液位和調(diào)節(jié)閥支路流量串級(jí)控制系統(tǒng)；3下水箱液位和變頻調(diào)速支路流量串級(jí)控制控制系統(tǒng)；4單閉環(huán)流量比值控制系統(tǒng)；5熱交換器冷水出口溫度定值控制系統(tǒng)。 實(shí)訓(xùn)要求：了解過(guò)程控制系統(tǒng)的基本組成，掌握主要過(guò)程控制參數(shù)的測(cè)試方法、相應(yīng)儀表使用，通過(guò)實(shí)驗(yàn)熟悉單回路反饋控制系統(tǒng)、串級(jí)控制系統(tǒng)和比值控制系統(tǒng)的組成和工作原理，定性地研究P、PI和PID調(diào)節(jié)器的參數(shù)對(duì)系統(tǒng)性能的影響。提出過(guò)程控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路，初步學(xué)會(huì)

3、過(guò)程控制系統(tǒng)軟硬件設(shè)計(jì)的方法，具備一定的技術(shù)實(shí)現(xiàn)能力，進(jìn)一步提高學(xué)生的控制系統(tǒng)應(yīng)用水平。1.2對(duì)象簡(jiǎn)介 系統(tǒng)簡(jiǎn)介：“TkJ-2型高級(jí)過(guò)程控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)裝置”是基于工業(yè)過(guò)程的物理模擬對(duì)象，它集自動(dòng)化儀表技術(shù)，計(jì)算機(jī)技術(shù)，通訊技術(shù)，自動(dòng)控制技術(shù)為一體的多功能實(shí)驗(yàn)裝置，該裝置是本企業(yè)根據(jù)自動(dòng)化及其它相關(guān)專業(yè)教學(xué)的特點(diǎn)，吸收了國(guó)內(nèi)外同類實(shí)驗(yàn)裝置的特點(diǎn)和長(zhǎng)處，經(jīng)過(guò)精心設(shè)計(jì)，多次實(shí)驗(yàn)和反復(fù)論證，推出了一套全新的實(shí)驗(yàn)裝置，該系統(tǒng)包括流量、溫度、液位、壓力等熱工參數(shù)，可實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)參數(shù)辨識(shí)，單回路控制，串級(jí)控制，前饋反饋控制，比值控制，解耦控制等多種控制形式。本裝置還可根據(jù)用戶的需要設(shè)計(jì)構(gòu)成DDC，DCS，PLC，

4、FCS 等多種控制系統(tǒng)。該實(shí)驗(yàn)裝置既可作為本科，專科，高職過(guò)程控制課程的實(shí)驗(yàn)裝置，也可為研究生及科研人員對(duì)復(fù)雜控制系統(tǒng)、先進(jìn)控制系統(tǒng)的研究提供物理模擬對(duì)象和實(shí)驗(yàn)手段?，F(xiàn)場(chǎng)對(duì)象：本實(shí)驗(yàn)裝置由被控對(duì)象和控制柜兩部分組成。系統(tǒng)動(dòng)力支路分兩路：一路由單相磁力驅(qū)動(dòng)泵、電動(dòng)調(diào)節(jié)閥、電磁流量計(jì)、壓力變送器及手動(dòng)調(diào)節(jié)閥組成；另一路由日本三菱變頻器、單相磁力驅(qū)動(dòng)泵、渦輪流量計(jì)及手動(dòng)調(diào)節(jié)閥組成。2.實(shí)訓(xùn)內(nèi)容2.1雙容水箱液位控制系統(tǒng)1、 實(shí)訓(xùn)目的：1 通過(guò)實(shí)驗(yàn)，進(jìn)一步了解雙容對(duì)象的特性。2 掌握調(diào)節(jié)器參數(shù)的整定與投運(yùn)方法。2、 實(shí)訓(xùn)原理：圖2-1雙容液位定值控制系統(tǒng)方框圖 圖2-2雙容液位定值控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖本實(shí)驗(yàn)

5、系統(tǒng)以中水箱與下水箱為被控對(duì)象，下水箱的液位高度為系統(tǒng)的被控制量?；谙到y(tǒng)的給定量是一定值，要求被控制量在穩(wěn)態(tài)時(shí)等于給定量所要求的值，所以調(diào)節(jié)器的控制規(guī)律為PI或PID。本系統(tǒng)的執(zhí)行元件既可采用電動(dòng)調(diào)節(jié)閥，也可用變頻調(diào)速磁力泵。如果采用電動(dòng)調(diào)節(jié)閥作執(zhí)行元件，則變頻調(diào)速磁力泵支路中的手控閥QV-106或QV-108打開(kāi)時(shí)可分別作為中水箱或下水箱的擾動(dòng)。圖2-2為實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖，圖2-1為控制系統(tǒng)的方框圖。3、 實(shí)訓(xùn)內(nèi)容與步驟：1打開(kāi)閥門(mén)QV-107、QV-117、QV-116和QV-102（水泵進(jìn)水閥門(mén)）。2系統(tǒng)接線（其接線方式同第二節(jié)即實(shí)驗(yàn)六），開(kāi)啟控制柜電源和相關(guān)控制器的電源。 3啟動(dòng)電腦

6、，在C:CH_KY_GONGCHENGWincc_pro下選擇進(jìn)入相應(yīng)的Wincc組態(tài)工程文件夾，選中圖標(biāo)打開(kāi)，進(jìn)入Wincc資源管理器，將其激活即可進(jìn)入監(jiān)控系統(tǒng)，針對(duì)步驟2所述的三個(gè)不同的控制系統(tǒng)，上位機(jī)有三個(gè)獨(dú)立組態(tài)工程與之對(duì)應(yīng)，做實(shí)驗(yàn)時(shí)只需選擇與所選控制系統(tǒng)相對(duì)應(yīng)得組態(tài)工程打開(kāi)即可。4 在實(shí)驗(yàn)?zāi)夸浿羞x擇“實(shí)驗(yàn)七 雙容液位定值控制系統(tǒng)”，用本章第一節(jié)實(shí)驗(yàn)中所述的臨界比例度法或4：1衰減振蕩法整定調(diào)節(jié)器的相關(guān)參數(shù)。5 設(shè)置好系統(tǒng)的給定值，先手動(dòng)輸出,使電動(dòng)調(diào)節(jié)閥(大概50%)給下水箱打水，待其液位接近給定量值時(shí)，把調(diào)節(jié)器切換為自動(dòng)，使系統(tǒng)投入自動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)。6 當(dāng)系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行后，突加階躍擾動(dòng)（

7、給定量增加5%15%），觀察并記錄系統(tǒng)的輸出響應(yīng)曲線。7 待系統(tǒng)進(jìn)入穩(wěn)態(tài)后，啟運(yùn)變頻器調(diào)速的磁力泵支路，分別適量改變閥QV-117或閥QV-116的開(kāi)度（加擾動(dòng)），觀察并記錄被控制量液位的變化過(guò)程。8通過(guò)反復(fù)多次調(diào)節(jié)PI的參數(shù)，使系統(tǒng)具有較滿意的動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)。記錄此時(shí)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)曲線。四、參數(shù)調(diào)整及結(jié)果1.通過(guò)調(diào)節(jié)各參數(shù)最終使系統(tǒng)達(dá)到平衡狀態(tài)，結(jié)果圖如圖2-3所示：圖2-3 系統(tǒng)趨近于平衡狀態(tài)2. 當(dāng)系統(tǒng)達(dá)到平衡后，加入擾動(dòng)（開(kāi)大出水閥），系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)調(diào)節(jié)到平衡狀態(tài)。結(jié)果圖如圖2-4所示：圖2-4加入擾動(dòng)后重新趨于平衡狀態(tài)分析：本次實(shí)訓(xùn)主要是通過(guò)對(duì)調(diào)節(jié)器參數(shù)的調(diào)節(jié)使水箱液位的測(cè)量值與測(cè)定值達(dá)到

8、平衡穩(wěn)定狀態(tài)，通過(guò)對(duì)各參數(shù)的調(diào)節(jié)，最終達(dá)到了理想的效果，各參數(shù)的最終值如圖2-3、2-4中各參數(shù)所示。2.2水箱液位和調(diào)節(jié)閥支路流量串級(jí)控制系統(tǒng)1、 實(shí)訓(xùn)目的：1.熟悉液位-流量串級(jí)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與組成。2.掌握液位-流量串級(jí)控制系統(tǒng)的投運(yùn)與參數(shù)的整定方法。3.研究階躍擾動(dòng)分別作用于副對(duì)象和主對(duì)象時(shí)對(duì)系統(tǒng)主控制量的影響。二、實(shí)訓(xùn)原理：圖2-5液位和變頻器調(diào)速支路流量串級(jí)控制系統(tǒng)管道圖圖2-6液位-流量串級(jí)控制系統(tǒng)的方框圖3、 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟1、 打開(kāi)閥門(mén)QV-102、QV-105和QV-116(下水箱出水口閘板)。表2-1液位-流量串級(jí)控制系統(tǒng)接線表2.系統(tǒng)連線，本設(shè)備有智能儀表、西門(mén)子PLC

9、及由研華模塊組成的DDC等三套控制裝置，可以組成三中不同的控制系統(tǒng)，本次實(shí)驗(yàn)時(shí)我們可任選其一，如果選擇智能儀表控制系統(tǒng)，則只需將智能儀表的I/O口與對(duì)象的傳感器、執(zhí)行器端口相連即可，具體接線請(qǐng)參考表2-1和該節(jié)附錄的圖片。開(kāi)啟控制柜電源和相關(guān)控制器的電源。 2. 啟動(dòng)電腦，在C:CH_KY_GONGCHENGWincc_pro下選擇進(jìn)入相應(yīng)的Wincc組態(tài)工程文件夾，選中圖標(biāo)打開(kāi)，進(jìn)入Wincc資源管理器，將其激活即可進(jìn)入監(jiān)控系統(tǒng)，針對(duì)步驟2所述的三個(gè)不同的控制系統(tǒng)，上位機(jī)有三個(gè)獨(dú)立組態(tài)工程與之對(duì)應(yīng)，做實(shí)驗(yàn)時(shí)只需選擇與所選控制系統(tǒng)相對(duì)應(yīng)的組態(tài)工程打開(kāi)即可。4、在實(shí)驗(yàn)?zāi)夸浿羞x擇“實(shí)驗(yàn)十五 液位與

10、調(diào)節(jié)閥支路流量串級(jí)控制實(shí)驗(yàn)”(PLC控制系統(tǒng)為實(shí)驗(yàn)十四)。5、加階躍信號(hào)整定PID參數(shù)（用本章第一節(jié)介紹的方法），按經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)預(yù)先設(shè)置好副調(diào)節(jié)器的比例度，調(diào)節(jié)主調(diào)節(jié)器的比例度，使系統(tǒng)的輸出響應(yīng)出現(xiàn)4：1的衰減度，記下此時(shí)的比例度S和周期TS。據(jù)此，按經(jīng)驗(yàn)表查得PI的參數(shù)對(duì)主調(diào)節(jié)器進(jìn)行參數(shù)整定。注：可以先進(jìn)行參數(shù)整定，也可以在后面的步驟中逐步整定。6、設(shè)定給定值，先手動(dòng)輸出(副回路)，等下水箱的液位趨于給定值，切換為自動(dòng)。7、當(dāng)系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行后，設(shè)定值加一合適的階躍擾動(dòng)，觀察并記錄系統(tǒng)的輸出響應(yīng)曲線。8、待系統(tǒng)穩(wěn)定后，適量打開(kāi)電動(dòng)閥兩端的旁路閥QV-103，觀察并記錄階躍擾動(dòng)作用于副對(duì)象時(shí)系統(tǒng)被控制

11、量的影響。10、通過(guò)反復(fù)對(duì)主、副調(diào)節(jié)器參數(shù)的調(diào)節(jié)，使系統(tǒng)具有較滿意的動(dòng)、靜態(tài)性能。用計(jì)算機(jī)記錄此時(shí)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)曲線。四、參數(shù)調(diào)整及結(jié)果圖2-7系統(tǒng)趨于平衡狀態(tài)圖圖2-8改變?cè)O(shè)定值系統(tǒng)趨于平衡狀態(tài)圖參數(shù)調(diào)節(jié)的最終結(jié)果如圖上各參數(shù)的值。2.3下水箱液位和變頻調(diào)速支路流量串級(jí)控制控制系統(tǒng)1、 實(shí)訓(xùn)目的1.掌握串級(jí)控制系統(tǒng)的投運(yùn)與調(diào)節(jié)器參數(shù)的整定。2.研究階躍擾動(dòng)分別作用于副對(duì)象和主對(duì)象時(shí)對(duì)系統(tǒng)主控制量的影響。3.主、副調(diào)節(jié)器參數(shù)的改變對(duì)系統(tǒng)性能的影響。二、實(shí)訓(xùn)原理圖2-9 液位和變頻調(diào)速支路流量串級(jí)控制系統(tǒng)管道圖圖2-10下水箱液位與變頻器支路流量串級(jí)控制系統(tǒng)的方框圖3、 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟1打開(kāi)閥門(mén)

12、QV-115、QV-111、QV-211、QV-106和QV-116(下水箱出水口閘板)。表2-22. 系統(tǒng)連線，本設(shè)備有智能儀表、西門(mén)子PLC及由研華模塊組成的DDC等三套控制裝置，可以組成三中不同的控制系統(tǒng)，本次實(shí)驗(yàn)時(shí)我們可任選其一，如果選擇智能儀表控制系統(tǒng)，則只需將智能儀表的I/O口與對(duì)象的傳感器、執(zhí)行器端口相連即可，具體接線請(qǐng)參考表2-2和該節(jié)附錄的圖片。開(kāi)啟控制柜電源和相關(guān)控制器的電源。 3. 啟動(dòng)電腦，在C:CH_KY_GONGCHENGWincc_pro下選擇進(jìn)入相應(yīng)的Wincc組態(tài)工程文件夾，選中圖標(biāo)打開(kāi)，進(jìn)入Wincc資源管理器，將其激活即可進(jìn)入監(jiān)控系統(tǒng)，針對(duì)步驟2所述的三個(gè)

13、不同的控制系統(tǒng)，上位機(jī)有三個(gè)獨(dú)立組態(tài)工程與之對(duì)應(yīng)，做實(shí)驗(yàn)時(shí)只需選擇與所選控制系統(tǒng)相對(duì)應(yīng)的組態(tài)工程打開(kāi)即可。4、在實(shí)驗(yàn)?zāi)夸浿羞x擇“實(shí)驗(yàn)十六 液位與變頻器支路流量串級(jí)控制實(shí)驗(yàn)” (PIC系統(tǒng)為實(shí)驗(yàn)十五)。 按經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)預(yù)先設(shè)置好副調(diào)節(jié)器的比例度。5、加階躍信號(hào)整定PID參數(shù)，用本章第一節(jié)介紹的方法：按經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)預(yù)先設(shè)置好副調(diào)節(jié)器的比例度，調(diào)節(jié)主調(diào)節(jié)器的比例度，使系統(tǒng)的輸出響應(yīng)出現(xiàn)4：1的衰減度，記下此時(shí)的比例度S和周期TS。據(jù)此，按經(jīng)驗(yàn)表查得PI的參數(shù)對(duì)主調(diào)節(jié)器進(jìn)行參數(shù)整定。注：可以先進(jìn)行參數(shù)整定，也可以在后面的步驟中逐步整定。6、設(shè)定給定值，先手動(dòng)輸出(副回路)，等下水箱的液位趨于給定值，切換為自動(dòng)

14、。7、當(dāng)系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行后，設(shè)定值加一合適的階躍擾動(dòng)，觀察并記錄系統(tǒng)的輸出響應(yīng)曲線。8、打開(kāi)閥QV-102 、QV-103（適量打開(kāi)） 啟動(dòng)調(diào)節(jié)閥支路水泵加干擾，觀察并記錄階躍擾動(dòng)作用于副對(duì)象時(shí)，系統(tǒng)被控制量的響應(yīng)過(guò)程。9、通過(guò)反復(fù)對(duì)主、副調(diào)節(jié)器參數(shù)的調(diào)節(jié)，使系統(tǒng)具有較滿意的動(dòng)、靜態(tài)性能。用計(jì)算機(jī)記錄此時(shí)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)曲線。四、參數(shù)調(diào)整及結(jié)果圖2-11系統(tǒng)趨于平衡狀態(tài)圖圖2-12加入擾動(dòng)后重新趨于平衡圖通過(guò)對(duì)主、副調(diào)節(jié)器參數(shù)的反復(fù)調(diào)節(jié)，使系統(tǒng)達(dá)到理想的平衡狀態(tài)，并且在加入擾動(dòng)后，系統(tǒng)可以自動(dòng)的調(diào)節(jié)到平衡狀態(tài)。2.4單閉環(huán)流量比值控制系統(tǒng)1、 實(shí)訓(xùn)目的(1) 了解單閉環(huán)比值控制系統(tǒng)的原理與結(jié)構(gòu)組成。

15、(2) 掌握比值系數(shù)的計(jì)算。(3) 掌握比值控制系統(tǒng)的參數(shù)整定與投運(yùn)。二、實(shí)訓(xùn)原理圖2-13 單閉環(huán)流量比值控制系統(tǒng)圖2-14 單閉環(huán)流量比值控制系統(tǒng)方框圖在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中,往往需要幾種物料以一定的比例混合參加化學(xué)反應(yīng)。如果比例失調(diào)，則會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量的降低、原料的浪費(fèi)，嚴(yán)重時(shí)還發(fā)生事故。例如在造紙工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，為了保證紙漿的濃度，必須自動(dòng)地控制紙漿量和水量按一定的比例混合。這種用來(lái)實(shí)現(xiàn)兩個(gè)或兩個(gè)以上參數(shù)之間保持一定比值關(guān)系的過(guò)程控制系統(tǒng)，均稱為比值控制系統(tǒng)。本實(shí)驗(yàn)是流量比值控制系統(tǒng)。其實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖5-1所示。該系統(tǒng)中有兩條支路，一路是來(lái)自于變頻器磁力泵支路的流量Q1，它是一個(gè)主動(dòng)量；另

16、一路是來(lái)自于電動(dòng)閥支路的流量Q2，它是系統(tǒng)的從動(dòng)量。要求從動(dòng)量Q2能跟隨主動(dòng)量Q1的變化而變化，而且兩者間保持一個(gè)定值的比例關(guān)系，即Q2/Q1=K。圖2-14為單閉環(huán)流量比值控制系統(tǒng)的方框圖。由圖可知，主控流量Q1經(jīng)流量變送器后為I1（實(shí)際中已轉(zhuǎn)化為電壓值,若用電壓值除以250則為電流值,其它算法一樣），如設(shè)比值器的比值為K，則流量單閉環(huán)系統(tǒng)的給定量為KI1。如果系統(tǒng)采用PI調(diào)節(jié)器，則在穩(wěn)態(tài)時(shí)，從動(dòng)流量Q2經(jīng)變送器的輸出為I2，不難看出，KI1=I2。比值系數(shù)的計(jì)算：設(shè)流量變送器的輸出電流與輸入流量間成線性關(guān)系，當(dāng)流量Q由0Qmax變化時(shí)，相應(yīng)變送器的輸出電流為420mA。由此可知，任一瞬時(shí)主

17、動(dòng)流量Q1和從動(dòng)流量Q2所對(duì)應(yīng)變送器的輸出電流分別為I1= (1)I2= (2)式中Q1max和Q2max分別為Q1和Q2 最大流量值。設(shè)工藝要求Q2/Q1=K，則式（1）可改寫(xiě)為Q1=Q1max (3)同理式（2）也可改寫(xiě)為Q2=Q2max (4)于是求得= (5)折算成儀表的比值系數(shù)K為:K = K (6)三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟1、 打開(kāi)QV-102、QV-105、QV-116(下水箱出水口閘板)，打開(kāi)閥門(mén)QV-115、QV-111、QV-211、QV-106。表2-32、系統(tǒng)連線，本次實(shí)驗(yàn)我們可以選擇智能儀表、傳統(tǒng)的DDC控制系統(tǒng)，如果選擇智能儀表控制系統(tǒng)，則只需將智能儀表的I/O口與對(duì)象的

18、傳感器、執(zhí)行器端口相連即可，具體接線請(qǐng)參考表2-3和該節(jié)附錄的圖片。開(kāi)啟控制柜電源和相關(guān)控制器的電源。3、啟動(dòng)電腦，在C:CH_KY_GONGCHENGWincc_pro下選擇進(jìn)入相應(yīng)的Wincc組態(tài)工程文件夾，選中圖標(biāo)打開(kāi)，進(jìn)入Wincc資源管理器，將其激活即可進(jìn)入監(jiān)控系統(tǒng)。4、在實(shí)驗(yàn)?zāi)夸浿羞x擇進(jìn)入“實(shí)驗(yàn)十七 流量比值控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)”，控制回路一（變頻器支路）手動(dòng)輸出，以開(kāi)環(huán)方式控制變頻器支路的流量Q1；控制回路二（電動(dòng)閥支路）設(shè)為自動(dòng)且設(shè)置相關(guān)的PID參數(shù)（參數(shù)整定可按單回路的整定方法進(jìn)行），開(kāi)始實(shí)驗(yàn)。5、等系統(tǒng)的回路二流量Q2趨于不變時(shí)（系統(tǒng)進(jìn)入穩(wěn)態(tài)），適量改變回路一流量Q1的大小，然后觀

19、察并記錄回路二流量Q2的變化過(guò)程。6、改變比值器的比例系數(shù)K，觀察從動(dòng)流量Q2的變化，并記錄相應(yīng)的動(dòng)態(tài)曲線。四、參數(shù)調(diào)整及結(jié)果圖2-15 系統(tǒng)趨于平衡狀態(tài)圖圖2-16 加入擾動(dòng)后重新趨于平衡狀態(tài)圖設(shè)定比例系數(shù)為0.8，副回路的設(shè)定值為主回路測(cè)量值的0.8倍，通過(guò)調(diào)節(jié)器參數(shù)的調(diào)節(jié)，主回路能夠達(dá)到較好的平衡狀態(tài)，而副回路則由于被控流量較小而不便于控制，最后大致能夠達(dá)到理想的平衡效果。2.5熱交換器冷水出口溫度定值控制系統(tǒng)1、 實(shí)訓(xùn)目的1了解換熱器工作原理。2掌握換熱器單回路控制的原理。3掌握換熱器單回路控制的特性。二、實(shí)訓(xùn)原理圖2-17熱交換冷出口水溫定值控制系統(tǒng)管道圖圖2-18換熱器單回路控制系

20、統(tǒng)的方框圖圖2-17為一個(gè)換熱器單回路控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖，被調(diào)量為進(jìn)入換熱器的冷水流量，控制目標(biāo)是冷水出口溫度，通過(guò)測(cè)量水溫，控制器與給定值進(jìn)行比較，然后輸出控制值到調(diào)節(jié)閥。PID控制，看控制效果，進(jìn)行比較。注意的問(wèn)題是：儲(chǔ)水箱的水盡量多，熱水流量盡量少，溫度設(shè)定值階躍要少，否則可能使得所有的水都變熱，難以控制。如果能夠通過(guò)自來(lái)水循環(huán)，或使用大的水池則可以解決這個(gè)問(wèn)題。系統(tǒng)的控制方框圖見(jiàn)圖2-18。3、 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟1、 按圖2-17所示打開(kāi)閥QV-115、QV-111、QV-211、QV-112，其它閥門(mén)關(guān)閉 、啟動(dòng)變頻器（用面板操作）給鍋爐打水至2/3，停止加水。表2-42系統(tǒng)連線，本次

21、實(shí)驗(yàn)可選用智能儀表系統(tǒng)、傳統(tǒng)DDC系統(tǒng)，如果選擇智能儀表控制系統(tǒng)，則只需將智能儀表的I/O口與對(duì)象的傳感器、執(zhí)行器端口相連即可，具體接線請(qǐng)參考表2-4和該節(jié)附錄的圖片。開(kāi)啟控制柜電源和相關(guān)控制器的電源。3. 啟動(dòng)電腦，在C:CH_KY_GONGCHENGWincc_pro下選擇進(jìn)入相應(yīng)的Wincc組態(tài)工程文件夾，選中圖標(biāo)打開(kāi)，進(jìn)入Wincc資源管理器，將其激活即可進(jìn)入監(jiān)控系統(tǒng)，針對(duì)步驟2所述的三個(gè)不同的控制系統(tǒng)，上位機(jī)有三個(gè)獨(dú)立組態(tài)工程與之對(duì)應(yīng)，做實(shí)驗(yàn)時(shí)只需選擇與所選控制系統(tǒng)相對(duì)應(yīng)得組態(tài)工程打開(kāi)即可。4. 在實(shí)驗(yàn)?zāi)夸浿羞x擇“實(shí)驗(yàn)十二 熱交換冷出口溫度定值控制系統(tǒng)”，進(jìn)入系統(tǒng)，在調(diào)壓器手動(dòng)顯示框處輸入100%，對(duì)鍋爐進(jìn)行加熱，當(dāng)溫度達(dá)到80時(shí)加熱，保持水溫。5關(guān)閉閥QV-115，打開(kāi)閥QV-114、QV-111、QV-211和QV-112，啟動(dòng)變頻器使鍋爐水體流經(jīng)換熱器再回到鍋爐，處于循環(huán)狀態(tài)；打開(kāi)閥QV-102、QV-104啟動(dòng)水泵2#，從儲(chǔ)水箱抽冷水到換熱器，再回到水箱。6. 設(shè)置好給定值及相關(guān)參數(shù)，先用手動(dòng)輸出，等鍋爐水溫趨于給定值時(shí)，把調(diào)節(jié)器由手動(dòng)切換為自動(dòng)，使系統(tǒng)進(jìn)入自動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)。7. 當(dāng)系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行后，突加階躍擾動(dòng)（將給定量增加5%15%），觀察并記錄系統(tǒng)的輸出響應(yīng)曲線。8. 通過(guò)反復(fù)多次調(diào)節(jié)PI的參數(shù)，使系