電動閥支路流量控制實驗
一、實驗目的1．了解單回路流量定值控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與組成。
2．了解渦輪流量計的特性。
3．應用階躍響應曲線法整定控制器的參數(shù)。
4．研究控制器相關(guān)參數(shù)的變化對系統(tǒng)動態(tài)性能的影響。
5. 掌握電動閥流量控制方法。
二、 實驗設(shè)備
1．過程控制綜合實驗裝置—DDC控制模塊
2．計算機及MCGS組態(tài)軟件—DDC控制實驗_ModBusRTU.MCG
3．實驗專用線若干及RS485轉(zhuǎn)232通訊線一根。
三、實驗原理
根據(jù)設(shè)定的流量輸給計算機，用計算機的輸出來控制電動調(diào)節(jié)閥，用流量計測出流量信號反饋給計算機，由計算機進行比較和運算輸出給電動調(diào)節(jié)閥，從而最終達到管內(nèi)流量的平衡。
電動閥流量控制系統(tǒng)原理方塊圖如圖3.19所示。
圖3.19 電動閥流量控制系統(tǒng)原理圖
四、實驗步驟與內(nèi)容
1．了解實驗裝置中的對象，流程圖如圖2.12所示。
圖2.12電動閥流量特性測試實驗流程圖
2．接好實驗導線。
在傳感器信號輸出區(qū)域，將流量計1信號 FT1用實驗線連接到DDC控制模塊的AI0信號輸入端，正負一一對應。
將DDC控制模塊輸出信號AO0連接到執(zhí)行器控制信號輸入?yún)^(qū)的電動調(diào)節(jié)閥控制信號端口，正負一一對應。
3．使用485轉(zhuǎn)232通訊線將控制臺側(cè)邊DDC通訊口 “COM1” 與上位機連接。
4．將手動閥門1V1、V3、V4打開，將手動閥門1V2關(guān)閉。
5．先打開控制臺左側(cè)的總電源開關(guān)，按“Start”按鈕啟動設(shè)備，再打開DDC電源開關(guān)。
6．運行計算機上的 DDC控制實驗_ModBusRTU.MCG工程，選擇“系統(tǒng)管理”下拉菜單中的“用戶登錄”，出現(xiàn)的界面如圖3.22所示。
圖3.22 “用戶登錄”界面
7．點擊“確認”，用戶登錄完畢。選擇“單回路控制實驗”下拉菜單中的“電動電動調(diào)節(jié)閥支路流量控制實驗”，出現(xiàn)如圖3.23所示的“電動電動調(diào)節(jié)閥支路流量控制實驗”界面。
圖3.23 “電動電動調(diào)節(jié)閥支路流量控制實驗”界面
8．點擊“參數(shù)設(shè)置”，出現(xiàn)如下界面。
圖3.24 “參數(shù)設(shè)置”界面
9．將AI0設(shè)置為0 – 1200。點擊退出，參數(shù)設(shè)置完畢。
10．按本章第一節(jié)中的經(jīng)驗法或動態(tài)特性參數(shù)法整定調(diào)節(jié)器參數(shù)，選擇PI控制規(guī)律，并按整定后的PI參數(shù)進行調(diào)節(jié)器參數(shù)設(shè)置。
Ts=1 （參考值）
SV=800 （參考值）
Kc=0.02（參考值）
Ti=5 （參考值）
Td=0 （參考值）
11.選擇計算機控制方式，在控制臺上打開水泵、電動調(diào)節(jié)閥電源。
12．穩(wěn)定后，分別適量改變調(diào)節(jié)儀的P及I參數(shù)，用計算機記錄不同參數(shù)時系統(tǒng)的階躍響應曲線。
13．分別用P、PD、PID三種控制規(guī)律，用計算機記錄不同控制規(guī)律下系統(tǒng)的階躍響應曲線。
14．實驗結(jié)束后，關(guān)閉水泵1、電動調(diào)節(jié)閥電源，關(guān)閉漏電保護器，拆除實驗線。
五、實驗報告要求
1．畫出電動閥支路流量控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。
2．用實驗方法整定PI控制器的參數(shù)，寫出整定過程。
3．比較不同PID參數(shù)對系統(tǒng)的性能產(chǎn)生的影響。
4．分析P、PI、PID三種控制規(guī)律對本實驗系統(tǒng)的作用。
六、思考題
1．流量控制的特點和流量控制的難點。