變頻器支路單容液位控制實驗
一、實驗?zāi)康?br /> 1．了解單回路單容液位定值控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與組成。2．掌握單回路液位定值控制系統(tǒng)控制器參數(shù)的整定。
3．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。
4. 了解變頻器液位控制的特點。
二、 實驗設(shè)備
1．過程控制綜合實驗裝置—PLC控制模塊
2．計算機(jī)及MCGS組態(tài)軟件—PLC200控制實驗.MCG
3．實驗專用線若干及網(wǎng)線一根。
三、實驗原理
本實驗采用PLC控制,將液位控制在設(shè)定高度。根據(jù)上水箱液位信號LT1輸出給PLC，PLC根據(jù)P、I、D參數(shù)進(jìn)行PID運算，輸出信號給變頻器，然后由變頻器控制水泵供水系統(tǒng)的水流量，從而達(dá)到控制設(shè)定液位基本恒定的目的。
單容水箱液位過程控制的方塊原理圖如圖所示。
四、實驗步驟與內(nèi)容
1．了解實驗裝置中的對象，流程圖如圖所示。
2．按要求連接實驗導(dǎo)線和通訊線。
將PC與控制臺右側(cè)面的PLC通訊口“LAN”用網(wǎng)線連接。
在傳感器信號輸出區(qū)域，將上水箱液位信號LT1端口用實驗線連接到PLC的AI0信號輸入端，正負(fù)一一對應(yīng)。
將PLC輸出信號AO1連接到執(zhí)行器控制信號輸入?yún)^(qū)的變頻器信號輸入端口，正負(fù)一一對應(yīng)。
3．將手動閥門2V1、V3、V4打開，關(guān)閉2V2、2V3。
4．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PLC控制單元電源。
5．在控制板上打開變頻器電源開關(guān)。
6．在PC上運行工程“PLC200控制實驗”。
7．選擇系統(tǒng)管理菜單中的用戶登錄，登錄用戶。
8．進(jìn)入實驗?zāi)夸涰撁妫x擇 “變頻器支路單容液位控制實驗”。
9．參數(shù)設(shè)置。
周期Ts=1 （參考值）
設(shè)定值SV=10 （參考值）
比例參數(shù)Kc=7 （參考值）
積分參數(shù)Ti=30 （參考值）
微分參數(shù)Td=0 （參考值）
10.選擇自動控制，在控制面板上打開變頻器啟動開關(guān)，啟動變頻器。
11．待液位穩(wěn)定于給定值后，通過以下方式加干擾：突增（或突減）設(shè)定值的大小，使其有一個正（或負(fù)）階躍增量的變化。 擾動量為控制量的5％～15％，干擾過大可能造成水箱中水溢出或系統(tǒng)不穩(wěn)定。加入干擾后，水箱的液位便離開原平衡狀態(tài)，經(jīng)過一段調(diào)節(jié)時間后，水箱液位穩(wěn)定至新的設(shè)定值，記錄此時的液位設(shè)定值。
12．分別適量改變調(diào)節(jié)儀的P及I參數(shù)，用計算機(jī)記錄不同參數(shù)時系統(tǒng)的階躍響應(yīng)曲線。
13．分別用P、PD、PID三種控制規(guī)律，用計算機(jī)記錄不同控制規(guī)律下系統(tǒng)的階躍響應(yīng)曲線。
14．實驗完成后，點擊結(jié)束實驗退出，關(guān)閉變頻器啟停開關(guān)，再關(guān)閉各個電源開關(guān)，拔出并整理實驗線
五、實驗報告要求
1．畫出電動閥單容水箱液位定值控制實驗的結(jié)構(gòu)框圖。
2．用實驗方法確定控制器的相關(guān)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。