1、了解簡單流量過程控制系統(tǒng)構成和渦輪流量計的特性
2、掌握流量控制方法
二、實驗設備
1．過程控制綜合實驗裝置—儀表控制模塊
2．計算機及MCGS組態(tài)軟件—儀表控制實驗.MCG
3．實驗專用線若干及RS485轉232通訊線一根。
DB-CG17 流體測控技術綜合實驗臺
流體測控技術綜合實驗臺具有11大特點：
1、 流體測控技術綜合實驗臺系統(tǒng)具有流體多種參數(shù)檢測。系統(tǒng)以檢測為主，測控兼?zhèn)涮攸c：
DB-CG17 流體測控技術實驗臺可分別對液體，溫度、壓力、液位、瞬時流量、流體流速等眾多參數(shù)進行檢測和部分參數(shù)進行控制。
2、 系統(tǒng)提供多達不同原理和方法檢測液位，其中具有標準檢測信號，輸出并可遠傳，可組成閉環(huán)PID調節(jié)控制。
在液位檢測方法中，選用不同最先進的多種不同原理的檢測方法，可拓寬學生工業(yè)知識和視野，有利實驗教學。
1）、超聲波液（物）位變送器。標準信號：4~20mADC輸出；
2）、差壓液位變送器。標準信號：4~20mADC輸出；
3）、投入式擴散硅液位變送器。標準信號：4~20mADC輸出；
4）、光電液位開關：開關量輸出；
5）.電容式液位傳感器，標準信號：4-20mA
3、 系統(tǒng)配置不同原理的液體流量檢測方法，其可組成閉環(huán)PID調節(jié)控制。包含價值昂貴，技術先進，功能多樣的時差式超聲波流量計及電磁流量計。
1）、電磁流量計。標準信號：4~20mADC輸出；
2）、渦街流量計。標準信號：4~20mADC輸出；
3）、渦輪式流量計，標準信號：4~20mADC輸出；
4）、玻璃轉子流量計，無檢測信號.
5）、自動補償孔板流量計，標準信號輸出
4、系統(tǒng)配有氣源，可對氣體壓力進行位控和氣體流量檢測，壓力范圍設定為0~400KPa。
5、具有氣、液二相混流裝置；
6、實驗臺配有不銹鋼加熱鍋爐，可對液體溫度進行PID閉環(huán)調控。溫控范圍：常溫到90℃。加熱系統(tǒng)具有防止無水干燒功能。
7、系統(tǒng)配有自動進排水裝置。減輕勞力，人性化設計；
8、系統(tǒng)選用智能儀表并配RS485/RS232通訊接口，與上位機（P4）進行通訊；
9、采用全中文工控組態(tài)軟件MCGS；
10、實驗給定參數(shù)可在人機界面上方便設置、調整；
測試數(shù)據可顯示、存儲、打��；
11、系統(tǒng)具有安全保護功能；
12、本實驗臺適合石油、化工、水利及環(huán)保類院校流量計量、檢測、傳感、測控等專業(yè)實驗教學。
13、LabVIEW虛擬儀器：8路光耦隔離輸出，8路光耦隔離輸入；16路IO輸入輸出上位機驅動程序：Labview、（VC、VB）、MCGS，并且具有網絡功能。
二、基本配置：
1、 超聲波液（物）位變送器 1只；
2、 差壓液位變送器 1只；
3、 投入式擴散硅液位變送器 1只；
4、 光電液位開關 1只；
5、 電磁流量計+變送器 1套；
6、 渦街流量計+變送器 1套；
7、 玻璃轉子液體流量計 1只；
8、渦輪式流量傳感器 1只；
9、不銹鋼加熱鍋爐 1套；
10、壓力變送器 1只；
11、磁力泵 1只；
12、智能電動調節(jié)閥 1套；
13、智能調節(jié)儀 3套；
14、可控硅調壓模塊 1只；
15、氣體靜音壓縮機 1臺
16、電氣箱+漏電保護器+接觸器+繼電器等 1套；
18、LED數(shù)字壓力表+電流表+溫顯表（合計） 4只；
19、Pt100+變送器 2套；
20、實驗臺+電氣部件 1套；
21、RS485/RS232變換器 1只；
22、不銹鋼儲水箱及附件 1套；
23、不銹鋼型材框架及附件 1套；
24、有機玻璃實驗水箱 3只；
25、電磁閥 5只；
26、手動閥 12只；
27、自動進排水裝置 1套；
28、MCGS全中文組態(tài)軟件光盤 1張；
29、實驗軟件光盤 1張；
30、專用實驗線 29根；
三、技術指標：
1、供電電源：AC220V ± 10 %，50 Hz，10A，需良好接地；
2、輸入輸出信號符合IEC標準，選用4~20mADC；
3、工業(yè)人工智能調節(jié)儀，精度0.5級；
4、超聲波液（物）位變送器：
工作電壓：220VAC，精度：0.25%，盲區(qū)≤30Cm；
量程：0~1.5m任何段,選用：0~0.5m,輸出：4~20mADC(二線制);
5、投入式擴散硅液位變送器：
工作電壓：24VDC，精度：0.5級；
量程：0~0.5m，輸出：4~20mADC（二線制）；
6、差壓式液位變送器：
工作電壓：24VDC，精度：±1cm；
量程：0~0.5m，輸出：4~20mADC（二線制）；
7、電磁流量計+變送器：
工作電壓：220VAC，精度：±0.5FS；
量程：0~600L/min，介質：水，輸出：4~20mADC（二線制）；
8、渦街流量計：
工作電壓：220VAC，精度：1級；
量程：0~600L/min，介質：水，輸出：4~20mADC（二線制）；
10、Pt100：
精度：A級，溫度：0-100℃；
11、外形尺寸：
對象： 1600（長）×740（寬）×1700（高）/mm；
控制柜：880（長） ×580（寬）×1900（高）/mm；
四、實驗內容：
（一）檢測實驗：
1、超聲波液（物）位檢測實驗；
2、擴散硅液位檢測實驗；
3、差壓式位檢測實驗；
4、差超聲波流量計瞬時流量與累積流量檢測實驗；
5、電磁流量計瞬時流量與累積流量檢測實驗；
6、渦街流量計瞬時流量與累積流量檢測實驗；
7、液體磁力泵出水壓力檢測實驗；
8、鍋爐內膽溫度檢測實驗；
（二）控制實驗：
14、超聲波液位位控實驗；
15、擴散硅液位位控實驗；
16、差壓式液位位控實驗；
17、流量位控實驗；
18、電磁流量位控實驗；
19、渦街流量位控實驗；
21、液體壓力位控實驗；
22、超聲波液位PID控制實驗；
23、擴散硅液位PID控制實驗；
24、差壓液位PID控制實驗；
25、流量PID控制實驗；
26、電磁流量PID控制實驗；
27、渦街流量PID控制實驗；
28、鍋爐內膽溫度PID控制實驗；
三、實驗原理
根據設定的流量輸給調節(jié)儀，用調節(jié)儀的輸出來控制變頻器，用流量計測出流量信號反饋給調節(jié)儀，由調節(jié)儀進行比較和運算輸出給變頻器，從而最終達到管內流量的平衡。
四、實驗步驟
1、按圖接好實驗導線和通訊線。
在傳感器信號輸出區(qū)域，將流量傳感器信號FT2輸出信號用實驗線連接到智能調節(jié)儀I（addr：1）的 輸入 1-5V 信號輸入端，正負一一對應。
將智能調節(jié)儀I的 輸出4-20mA 連接到執(zhí)行器控制信號輸入區(qū)的變頻器輸入信號端口，正負一一對應。
2、使用485轉232通訊線將控制臺右側面的儀表通訊口 “COM2” 與上位機連接。
3、將手動閥門2V1、V3、V4打開。
4、先打開控制臺左側的總電源開關，按“Start”按鈕啟動設備，再打開儀表電源。
5、運行儀表控制實驗軟件，選擇系統(tǒng)管理菜單中的用戶登錄，登錄用戶。
6、選擇單回路控制實驗的變頻器流量控制實驗。
7、如選用儀表控制則點擊“儀表參數(shù)”，設置參數(shù)，
Addr=1 InP=33 OPt=4-20mA dPt=1
比例系數(shù)P=350，積分系數(shù)I=25， D=5 Ctl = 10
SCL=0 SCH=1200
OPL=0 OPH=100 CF2=0
其余參數(shù)不變，參數(shù)設置完點擊退出。
8、選擇儀表控制，給定設定值600L/h。
9、在控制面板上打開變頻器電源開關，打開變頻器啟停開關，啟動變頻器。
10、待流量穩(wěn)定后，通過以下方式加干擾：突增（或突減）設定值的大小，使其有一個正（或負）階躍增量的變化。加入干擾后，水壓力便離開原平衡狀態(tài)，經過一段調節(jié)時間后，穩(wěn)定至新的設定值。
11．分別適量改變調節(jié)儀的P及I參數(shù)，重復步驟11，用計算機記錄不同參數(shù)時系統(tǒng)的階躍響應曲線。
12．分別用P、PD、PID三種控制規(guī)律重復步驟4～8，用計算機記錄不同控制規(guī)律下系統(tǒng)的階躍響應曲線。