1、 日期: 2017 年 1 月 5 日控制系统综合实验任 务 书一、 目的与要求本综合实验是自动化专业的实践环节。通过本实践环节,使学生对实际控制系统的结构、系统中各环节的关系、数字控制器的应用和控制系统的整定等建立起完整的概念。培养学生利用所学理论知识分析、解决实际问题的能力。1了解单容水箱水位控制系统的实际结构及各环节之间的关系。2学会数字控制器组态方法。3掌握控制系统整定方法,熟悉工程整定的全部容。二、 主要容1熟悉紧凑型过程控制系统,并将系统调整为水位控制状态。2对数字控制器组态。3求取对象动态特性。4计算调节器参数。5调节器参数整定。6做扰动实验,验证整定结果。7写出实验报告。三、
2、进度计划序号实验容完成时间备注1学习Burkert 1110型数字工业控制器的功能与操作1天2学习了解紧凑过程控制系统的设备与元件以及实验容3查阅资料,确定水位系统数学模型的结构和参数辨识的方法05天4查阅资料,确定水位系统PID控制器整定方法5作水位系统实验求取数学模型,整定PID参数,并验证整定结果6整理打印实验报告四、实验成果要求完成实验报告,实验报告包括:1实验目的2实验设备3实验容,必须写出参数整定过程,并分析控制器各参数的作用,总结出一般工程整定的步骤。4实验总结,此次实验的收获。以上容以打印报告形式提交。五、 考核方式根据实验时的表现、及实验报告确定成绩。2017年1月4日一、课
3、程设计的目的与要求通过此次实验,学生应达到以下的基本要求:1. 了解单容水箱水位控制系统的实际结构及各环节之间的关系。2. 了解压力控制系统的实际结构及各环节之间的关系。3. 学会数字控制器组态方法。4. 掌握控制系统整定方法,熟悉工程整定的全部容。二、 设计正文1、实验设备 紧凑型过程控制系统;上位机。2、 对数字控制器组态(1)打开控制器电源,等待约十秒钟,控制器处于正常状态。(2)控制器组态同时按控制器“选择”键和“确认”键持续五秒,控制器进入组态界面,显示组态菜单。如果显示“serial”,则说明控制器由上位机控制,需通过“选择”键选“local”项并由“确认”键确认,显示屏才显示主菜
4、单的“StruMenu”项;如显示主菜单的“StruMenu”项,则可直接组态。组态容如下表(没标数值的参数可由“确认”键直接确认):主菜单Structure结构Input 1输入1Controller控制器Output输出Add Menu附加菜单End结束子菜单Standard标准0-20mA信号类型:no开方函数PVh:340显示上限PV1:-199.9显示下限SPh:180给定值上限SP1:给定值下限Al:abs报警方式PV+:报警上限PV-:报警下限Hy:1.0报警滞后Fg1:20滤波器频率Kp1:放大倍数Tr:积分时间Td:微分时间Pdb:0.01死区CO0:工作点Contin.连续
5、信号0-10VCOh:100操作值上限CO1:操作值下限Inv:控制器反作用Seria:remote串口Bd:9600波特率Par:even奇偶校验Adr:0001口地址附加菜单结束3、求取对象动态特性(1)打开上位机,进入到InTouch过程控制系统测量监控界面。(2)手动状态时,设Y=55(执行器输出55%),观察水位输出曲线。(3)当水位趋势平稳时(可能会有小的波动),加入幅度为15的阶跃值(Y=70),观察水位输出曲线。(4)待水位趋势平稳后,点击“历史趋势”按钮,转至历史趋势画面。点击“实时”按钮显示整个过程曲线。(5)将阶跃扰动下的上升曲线按点描绘在坐标纸上。求取对象动态特性参数,小数点保留一位。图一 阀门开度从55到70过程中对象的变化曲线
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