AE2000过程控制装置简介

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AECS-2000在机组AGC控制中的应用

工程技术科技创新导报 Science and Technology Innovation Herald26北方联合电力有限责任公司包头第一热电厂1号300 M W机组原AGC 控制采用常规负荷前馈+PI D 的有差调节，为响应电网要求，试投运AG C 系统，期间发现AG C 系统受煤质变化（煤种热值变化幅度达30%左右）等影响，调节品质无法满足电网需求，负荷升降速率仅能达到0.4% P E /m i n，若继续提高负荷升降速率则机组主汽压力、温度等参数剧烈波动，严重影响机组安全，鉴于此，北方联合电力有限责任公司包头第一热电厂与控软自动化技术(北京)有限公司联手分析了AGC 控制存在的问题及影响AGC调节品质的因素，提出了使用A EC S-2000先进过程控制系统结合现行DC S 控制系统对AGC控制(包括汽机、锅炉控制)进行基于模型预测控制技术及DEB直接能量平衡控制策略的新型AGC控制解决方案改造的建议，使AGC系统调节品质大幅提高，减小机组主要参数波动幅度，确保AGC系统的正常、安全投运。

1 包头第一热电厂#1机组AGC系统现状及分析包头第一热电厂#1机组未优化前试投运AG C系统期间，实际负荷速率仅能达到1.2 M W/m i n,大负荷变工况时主汽压力波动比较剧烈，偏差最大达到1.3 M Pa，机组主汽压力、主汽温度稳定时间超过50 m in。

通过综合分析，影响该厂#1机组AGC性能的主要包含如下内容：(1)煤质变化幅度大，设计满发负荷煤量为130 t，实际满发负荷煤量从150～200 t来回变动，机组原有AGC控制采用DIB直接指令平衡控制策略，往往煤质变化影响到主汽压力变化后，锅炉主控指令才开始变化，若此时再遇上AGC要求升降负荷，原有负荷前馈无法匹配新煤质工况，就加剧了主汽压力波动，导致最后不得不退出AGC控制。

(2)锅炉风煤比曲线与实际燃煤无法匹配，导致送风自动高负荷时投不上，导致进入炉膛的风量无法及时改变，锅炉燃烧变缓。

商用自主式水下运载器--AE2000

维普资讯
２００２年第４期
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国
舰船工程
总第２８期７
技术探讨
… …１１ ¨ ．…１＋．１．．
商用自主式水下运载器— — Ａ００Ｅ２０
以往进行这类调查使用的是非自主式遥控运载
器。在使用这种正规的潜深较深的非自主式遥控运
载器时。必须有专用的母船随行，而该母船上需要配备能够支持电缆舱和拉紧装置、电缆以及机体重量的门式卸卷机．这样一来，必然增加作业成本。
但是，使用自主式水下运载器的时候．除了机体
在水深不足１００ｍ的地方，５电缆要埋设于海底下面大约１深处。ｍ因此作为勘查器材，Ａ为Ｅ
２０配备有摄影机和电磁探测设备。００
此外．国际海洋工程公司还希望将Ａ０Ｏ水Ｅ２０下运载器的用途拓展到海底电缆和管路．以及水产
资源勘查等方面，并且提出了加装舷侧视声呐进行
海底测量的计划。
图３Ａ０运载器的使用原理Ｅ２００囝１刚问世的２台Ａ００自主式水下运载器Ｅ２０（自《译世界０舰船》０ｌ２０收稿日期２Ｏ一Ｏ —１）０２１０
之所以开发这种水下运载器，因为它能够比是较经济地进行海底电缆敷设前的海底勘查。以及敷设后的埋设状态调查。作为民用的实用型小型水下
运载器堪称世界第一。
最大潜航深度／ｍ最大潜航速度／ｎｋ

Eurotherm 2000系列控制器产品介绍说明书

imagine making theimpossible possible2000Series controllersBuilt on our experience of design and applications knowledge spanning more than 40 years, the Eurotherm®2000 series brings you performance you can rely on and accuracy you can trust.At the same time no other range of controllers makes operation so easy. Menu driven operation provides easy intuitive and consistent access to all the controller functions.Simply imagine process excellence…and with Eurotherm you will achieve it. Our ranges of controllers provide world class control and versatility with clear, user friendly, operator interfaces. Add to this, a strong sales team of qualified engineers who understand your process, an absolute commitment to innovation by continuously re-investing in research and development; we can and do imagine making the impossible possible for our customers.Internal timer– A 5 mode timer suitable for simple time based profiling applications Universal input–9 different thermocouples, PT100, DC linear and a downloadable customcurveFour outputs–up to 4 outputs including 2 modular with many options including DCoutputsCommunication protocols–Modbus RTU, EI-Bisynch, DeviceNet®Three internal alarms–Configurable as High, Low, Deviation and Deviation High or Low alarms Two outputs– 1 relay and 1 logic (can be used as a relay with an external module)Suitable for•Small ovens •Chillers •Sterilisers •Trace heating •Heat sealing •Dwell timer–simple ramp dwell profile applicationsFour internal alarms–configurable as High, Low, Deviation,Deviation High, Deviation Low, Highand Low current alarmsSuitable for•Cold stores •Ovens and furnaces •Plastic extrusion •Packaging machines •Food and brewing applications •Every 2000 Series controller can be tailored to provide thecontrol solution you need. Modular design and easy, on-site configuration matches application requirements andgives you a temperature and process control solution that’sready to run the first time you switch it on.The 2000 Series provides control strategies ranging fromsimple ON/OFF to PID with advanced overshoot protection, providing the best control for the widest range of applications including valve positioning. Within the 2000Series there is also the 2500 Modular Controller and the 2604/2704 Controllers which, with their enhanced functionality and multiloop capability, offer a powerful addition to the range. Please consult Eurotherm sales for more information on these products.requirements Programming –up to 20, 16 segment programs (4 in the 2416) are available with 8 digital event outputs Four internal alarms –configurable as High, Low, Deviation,Deviation High or Low, high and Low Current alarms high and low output,high and low input 2, High and low setpoint and one Rate of change alarmModular –up to 4 outputs of which 3 aremodular with many different optionswithin the different modulesModules –up to 16 different types of moduleare availableCommunication protocols –Modbus RTU, EI-Bisynch, DeviceNet,Profibus DP Suitable for •Single and multi-zone furnaces •Kilns •Environmental chambers •Simple ratio •Humidity •Chemical and pharmaceutical •Applications •Glass furnaces and lehrs •Set p o in t FFOP Flow Meter FTAT Analytical Sensor PID Loo pPV +2400Dosing Pump Setpoint Easy to use controllers for greater flexibilityT im e Te mp e ra t ur e Setpoint Dwell time Switch off Ramp controlDwell Timer FunctionalityTe mp e ra t ur eEnd Type = DwellT im e End Type = Off Holdback atstart of dwellMaster ProgrammerSlave ControllersPDS communications M P gSC mmunic c ations PDS com In 2000 Series controllers it is possible to use the PDS communication link tosend a setpoint from one controller to a network of slave devices - providingthe economical creation of multi-zone temperature control solutions.PDS setpoint retransmissionRatiometric PyrometerThermocouple Output Switchover between two points 4-20mAmocouple Master Output Slave PDS Retransmission with FeedforwardModbus RTU Modbus Master The 2000 Series uses industry standard protocols such as Modbus RTU, DeviceNet or Profibus DPto communicate with supervisory systems andPLCs over EIA232, EIA485 (2 wire) or EIA422 (4wire). This carries the information and overallcontrol into the supervisory system whilemaintaining local access to the local equipmentensuring overall plant integrity in all situations.CommunicationSometimes it is desirable to control a process using two separate inputs toderive the PV (process value). This could be based on a highest wins, lowestwins, some function of the two inputs, or switching between the two inputs atsome pre-determined point in the process.For example, an application could consist of a thermocouple for measuring upto 800°C and a Ratiometric Pyrometer for measuring the range between700°C and 1,400°C.Typically when the temperature is below 740°C the thermocouple providesthe PV and, when between 740°C and 780°C the controller switches gentlyfrom the thermocouple to the Pyrometer which provides the PV up to 1,400°C.Derived inputsUsing Eurotherm setpoint retransmission over PDScommunications it is possible to use two 2400 controllersas a cascade control system with the output of the first (ormaster controller) forming the setpoint of the second (orslave controller).Eurotherm advanced algorithms enable the use of eithersetpoint or PV feedforward to limit the slave setpoint - forexample ±10% of the master setpoint or PV.Cascade control iTools configuration software enables you to store and clone controller configurations, as well as commission your process control system. This facility significantly reduces installation and commissioning time while commissioning timeEurotherm flexible 2000 Series offers a truly versatilesolution to all your requirements.Selection guide Features Panel size (DIN)IP Rating Single LoopDisplay TypeSupply Voltage Input Type PV Accuracy Control Types SP ProgrammerAnalogue IP/OP Digital IP/OPDigital Comms Alarm TypesPC Conﬁguration21161/321/16IP6521002216e 2208e 1/16DIN rail 1/8IP6522002204e 1/4TC, RTD, mV, mA, V 1 x 4 dig LED TC, RTD, mV, mA, Volts 2 x 4 dig LED <0.25%On/Off. PID none In: 1 Out: 0In: 1 Out: 2none none none none none none none none none none none none none List based <0.25%On/Off. PID, VP none none none In: 1 Out: 1In: 3 Out: 4Modbus, DeviceNet List based 24V dc/ac 85-264V ac 85-264V ac 2132Dual input control Hi, Lo, Dev,Sensor break,Event, Heater failHi, Lo, Dev, Sensor break, Event, Heater fail Hi, Lo, Dev, Sensor break, 2416240824041/161/81/4IP652400TC, RTD, mV,mA, Volts 2 x 4 dig LED <0.2%On/Off. PID, VP 20 x 16 segments In: 2 Out: 3In: 11 Out: 11List based 24V dc/ac 85-264V ac Modbus, DeviceNet, Proﬁbus Special FeaturesMaths EquationCombinational LogicTimers/Counters/TotalsReal Time Clock© Copyright Eurotherm Limited 2011Invensys, Eurotherm, the Eurotherm logo, Chessell, EurothermSuite, M ini8, Eycon, Eyris, EPower, nanodac and Wonderware are trademarks ofInvensys plc, its subsidiaries and affiliates. All other brands may be trademarks of their respective owners.All rights are strictly reserved. No part of this document may be reproduced, modified, or transmitted in any form by any means, nor may it be stored in a retrieval system other than for the purpose to act as an aid in operating the equipment to which the document relates, withoutthe prior written permission of Eurotherm limited.Eurotherm Limited pursues a policy of continuous development and product improvement. The specifications in this documentmay therefore be changed without notice. The information in this document is given in good faith, but is intended for guidance only.Eurotherm Limited will accept no responsibility for any losses arising from errors in this document.Bermuda Bolivia Bosnia and Herzegovina Botswana Brazil Brunei Darussalam Bulgaria Cambodia Cameroon Canada Central African Republic Chad Chile Colombia Congo Costa Rica Côte d’Ivoire Croatia Cyprus Czech Republic Denmark Djibouti Ecuador Egypt El Salvador Eritrea Estonia Ethiopia Fiji Finland Georgia Ghana Greece Greenland Guinea Hungary Iceland Indonesia Iraq Israel Jamaica Japan Jordan Kazakhstan Kenya Kuwait Kyrgyzstan Laos MozambiqueMyanmarNamibiaNicaraguaNigerNigeriaNorwayOmanPakistanPalestinian TerritoryPapua New GuineaParaguayPeruPhilippinesPolandQatarRomaniaRussiaRwandaSaudi Arabia Senegal Serbia and Montenegro Sierra LeoneSingapore Slovakia Slovenia Somalia South AfricaSri Lanka SudanSwaziland SyriaTajikistanTanzania Thailand The GambiaTunisia TurkeyTurkmenistanUganda Ukraine United Arab Emirates Uruguay UzbekistanVenezuelaVietnam Yemen Zambia ZimbabweAUSTRALIA Melbourne Invensys Process Systems Australia Pty. Ltd.T (+61 0) 8562 9800F (+61 0) 8562 9801E info.*************************AUSTRIA Vienna Eurotherm GmbH T (+43 1) 7987601F (+43 1) 7987605E info.*************************BELGIUM & LUXEMBOURG Moha Eurotherm S.A/N.V.T (+32) 85 274080F (+32) 85 274081E info.*************************BRAZIL Campinas-SP Eurotherm Ltda.T (+5519) 3707 5333F (+5519) 3707 5345E ******************************CHINA Eurotherm China T (+86 21) 61451188F (+86 21) 61452602E info.*************************Beijing Office T (+86 10) 5909 5700F (+86 10) 5909 5709/5909 5710E info.*************************FRANCE Lyon Eurotherm Automation SA T (+33 478) 664500F (+33 478) 352490E ******************************GERMANY Limburg Eurotherm Deutschland GmbH T (+49 6431) 2980F (+49 6431) 298119E info.*************************INDIA Mumbai Invensys India Pvt. Ltd.T (+91 22) 67579800F (+91 22) 67579999E info.*************************IRELAND Dublin Eurotherm Ireland Limited T (+353 1) 4691800F (+353 1) 4691300E info.*************************ITALY Como Eurotherm S.r.l T (+39 031) 975111F (+39 031) 977512E info.*************************KOREA Seoul Invensys Operations Management Korea T (+82 2) 2090 0900F (+82 2) 2090 0800E info.*************************NETHERLANDS Alphen a/d Rijn Eurotherm B.V.T (+31 172) 411752F (+31 172) 417260E ******************************POLAND Katowice Invensys Eurotherm Sp z o.o.T(+48 32) 7839500F (+48 32) 7843608/7843609E info.*************************SPAIN MadridEurotherm España SA T(+34 91) 6616001F (+34 91) 6619093E info.*************************SWEDEN MalmoEurotherm AB T(+46 40) 384500F (+46 40) 384545E ******************************SWITZERLAND Wollerau Eurotherm Produkte (Schweiz) AG T (+41 44) 7871040F (+41 44) 7871044E info.*************************UNITED KINGDOM Worthing Eurotherm Limited T (+44 1903) 268500F (+44 1903) 265982E info.*************************U.S.A.Ashburn VA Eurotherm Inc.T (+1 703) 724 7300F (+1 703) 724 7301E info.*************************ED63。

AE2000过程控制装置典型控制系统简析

AE2000过程控制装置典型控制系统简析随着信息化、自动化、智能化的控制系统发展，不断推动工业的快速发展。

通常工业控制系统包括上位机和下位机系统，AE2000过程控制装置集成了输入输出模块、智能仪表、PLC可编程控制器可构成现代典型工业控制系统，现对其构成及功能进行简述，着重对上位机的软件设置及功能、下位机的设置进行详细叙述。

并通过实际案例分析该控制系统的使用效果，验证工业控制系统具有实用性、可靠性等特点。

标签：组态MCGS软件；PLC可编程控制器；过程控制引言随着科学技术的发展，工业控制系统在实际应用中也越来越广泛，极大的促进了工业自动化的进程。

基于组态MCGS软件、智能调节仪表、PLC可编程控制器等构成的工业控制系统在实际应用中具有价格低廉、实用性强等特点，因此对该系统的研究也很有必要。

AE2000装置集成了各种典型的控制方案，该系统有诸多优势特点，为行业所推广，下面对系统的构成及功能进行简述。

1 系统硬件组成及功能西门子PLC S7-200自带RS485通信接口，主要用于对设备开关量的输入和输出，S7-200还配有多种输入模块，如热电阻温度采集模块、热电偶温度采集模块、标准模拟信号采集模块；也有模拟输出模块，用于控制模拟执行器。

两台智能仪表均带RS-485通信功能，输入信号为1～5V模拟信号，用于对压力、温度、液位及流量等过程量的控制；二台数据采集模块分别为I-7017、I-7024两者都具备RS-485通信功能，I-7017可采集现场8路模拟信号通过RS-485送上位机，可以对现场设备的物理参数进行监视；I-7024可将上位机通过RS-485送来的信号转换成4路模拟输出送往执行器，对控制对象进行控制。

西门子变频器6SE420，自带RS-485通信口，上位机可通过RS-485控制其工作模式、输出频率，在AE2000中用于控制泵的转速从而控制管道流量，受地址数量限制，上位机与下位机连接在一条RS-485时总数一般不超过32个。

过热蒸汽温度控制系统课程设计 2解剖

湖南工程学院课程设计课程名称过程控制课题名称过热蒸汽温度控制系统设计专业班级学号姓名指导教师2007 年1 月22 日湖南工程学院课程设计任务书课程名称过程控制课题过热蒸汽温度控制系统设计专业班级学生姓名学号指导老师审批任务书下达日期2007 年 1 月9 日任务完成日期200 年 1 月22 日目录一、控制系统设计 (1)二、组态界面设计与说明 (5)三、PID控制程序 (10)四、系统调试 (12)五、总结与体会 (14)六、参考文献 (16)课程设计成绩评分表一、控制系统设计电厂锅炉过热蒸汽温度控制系统的控制任务是使出口蒸汽温度维持在允许的范围内，并保护过热蒸汽不超过允许的工作温度。

提供给下一工业环节。

同时，应满足安全性和经济性的要求，流程图如图1-1所示。

图1-1过热蒸汽温度控制系统流程图过热蒸汽温度控制要完成①供给蒸汽量适应负荷变化需要或保护给定负荷；②出口的蒸汽温度保持在一定范围内；③减温器的水位保持在一定的范围；④保持过热蒸汽系统的经济安全运行。

（1）方案选择单回路系统结构简单，投资少，又能满足不少生产过程的控制要求。

适用于被控制过程的纯滞后和惯性小、负荷和扰动变化比较平缓，或者被控制质量不高的场合下。

由于在系统结构上多了一个副回路，串级控制系统能迅速地克服进入副回路的二次干扰，从而大大减少了二次干扰对主参数的影响，改善了过程的动态特性，提高了控制作用的快速性，对负荷变化的适应性强。

双冲量控制系统利用反馈控制克服其他扰动，能使被控量迅速而准确地稳定在给定值上，提高控制系统的控制质量。

综合上面几种控制系统，串级控制系统最适用于过热蒸汽温度的控制。

但是串级控制系统结构复杂，费用较高。

限于实验室所能提供的条件，为了便于调试，本次设计选用单回路控制系统。

①、被控量根据工艺可知，过热蒸汽控制系统的控制任务是使过热器。

出口温度保持在允许范围内，并保护过热管管壁温度不超过允许温度。

所以直接选取，出口的过热蒸汽温度为被控量。

过程控制实验——单容水箱属性测试及PID参数整定

过程控制实验——单容水箱属性测试及PID参数整定一、实验目的1）、熟悉单容水箱的数学模型及其阶跃响应曲线。

2）、根据由实际测得的单容水箱液位的阶跃响应曲线，用相关的方法分别确定它们的参数。

3）、通过实验熟悉单回路反馈控制系统的组成和工作原理。

4）、分析分别用P 、PI 和PID 调节时的过程图形曲线。

5）、定性地研究P 、PI 和PID 调节器的参数对系统性能的影响。

二、实验设备AE2000A 型过程控制实验装置、MCGS 程序运行环境、计算机、RS232-485转换器1只、串口线1根、实验连接线。

三、实验原理1）、对象特性测试设单容水箱的输入为1Q ，输出为2Q ，液位为h 调节输入输出，当系统平衡时：1122Q (t )(t )0Q -=；当系统由于输入变化处于动态时：12(t)(t)Q (t)(t)dv dh Q A dt dt-==⋅； 22(t)h Q R =； 12(t)(t)Q (t)h dh A R dt⇒-=⋅ 21212H(s)(s)Q (s)(s)(s)1R H As H R Q AR s ⇒-=⋅⇒=+拉氏变换得到传递函数为 22(s)11R K G AR s s τ==++令1Q 有阶跃变化量0X ，拉氏变换式 10(s)Q x s = 则 0001(s)(Ts 1)Tkx kx kx H s s s ==-++取拉氏反变换：0(t)(1e )tT h kx -=-当t →∞ 00()H(0)()H(0)Kx x H H K ∞-∞-=⇒=t T = 100(T)Kx (1e )0.632Kx H -=-= 2）、PID 参数整定加入PID 控制后的系统框图如下图有经验可知：,,,,0,,p p r s i p o r s p K M T T T M T t t M ↑⇒↑↓↓↓↓⇒↑=↑⇒↓↓↓经验试凑法；① P （,0i o T T =∞=）此时0p K =↑，并给系统一个阶跃信号，观察波形直到第一次峰值和第二次峰值之比大于4；1②PI (0o T =)适当减小p K ，逐渐减小i T ，给系统一个阶跃信号，观察波形直到第一次峰值和第二次峰值之比大于4；1③PID适当增大p K ，i T ，0o T 逐渐增大，重复上述操作，得到合适的PID 参数。

自动化实验室配置

电气信息工程系自动化实验室配置方案过程控制实验装置是中控教仪根据自动化及相近专业的教学特点和学生培养目标，结合国内外最新科技动态而推出的集智能仪表技术,计算机技术，通讯技术，自动控制技术为一体的普及型多功能实验装置。

该装置本着工程化、人才培养综合化的设计原则和思想设计开发,既可以满足《自动控制原理》、《过程控制》、《控制仪表》、《自动检测技术与传感器》、《计算机控制》等自动化专业课程的实验教学，对温度、压力、流量、液位等过程参数应用多种控制方案进行控制，同时让学生熟悉主流的工业控制产品，并具备一定操作、选型、设计能力，为就业时迅速进入角色打下基础。

基本实验1、控制系统组成认识实验本组实验旨在让学生熟悉AE2000A实验对象，能够熟练的自行接线组成不同的控制回路；能够对对象上各种装置的结构及原理有一定了解并能熟练操作使用；能够对实验软件熟练使用；对实验软件开发平台有一定的了解,为后续实验打下基础,提高后续实验的效率.◆对象硬件装置结构认识及仪表操作,传感器的校正（零点迁移与量程调整) 实验◆实验软件及其开发平台的熟悉实验◆控制回路的选择及回路连接线实验2、对象数学模型的测定本组实验结合控制理论相关教科书中单双容水箱数学模型的分析及过程控制相关教科书中对象数学模型的测定方法,用实验的方法来印证相关理论和知识;培养学生理论联系实际的学习作风；引导学生从不同角度出发思考问题。

◆单容水箱液位数学模型的测定实验◆双容水箱液位数学模型的测定实验3、位式温度控制实验本实验结合电器原理和过程控制的相关知识，针对温度控制系统中控制不同的精度要求，引导学生从实际应用出发，综和考虑控制要求和经济利益来设计控制系统；培养学生综合素质。

◆锅炉内胆水温位式控制实验4、单回路、多变量调节简单的单回路控制系统占工业控制系统的80％以上，该系列实验提供不同检测参数的三组实验，同时也提供相同检测参数的对比对象实验，能够让学生迅速熟悉简单的单回路控制系统，有利于学生全面比较、了解各种检测参数的特性；熟悉用“临界比例度法"、“衰减曲线法”来工程整定PID控制参数；引导学生从理论出发，活学活用。

索尼摄像机ae2000功能详解

索尼摄像机ae2000功能详解
1.索尼摄像机ae2000操作指南，将摄像机电池组正确装入摄像
机电池插槽，拆下内存记录器插孔盖，将已经正确插入CF卡的内存
记录器的端子插入内存记录器插孔并将记录器向下滑动，听到“咔嚓”响声，说明记录器已安装到位。

2.转动Z5C摄像机电源开关，并设定为CAMERA，待机器进入常
态后，将内存记录器POWER开关拨到“ON”位置，小液晶屏点亮，按记录器上的“MENU”进入菜单，选择“SETTING”项，进入再选其中
的“CAMLINKSEL”项，进菜单选“HYNCHRO”,这是我们可以退出菜单，按一下CAMLINK按钮，小液晶屏的CAMLINK图标应该点亮，CF卡图
标保持常亮。

内存记录器设置完毕。

3.进入菜单，先选“输入/输出录制”，再选“外部拍摄控制”，进入拍摄控制模式选择菜单，这里有4个选项，第4个“仅限外部”才是用摄像机的RECSTART/STOP按钮控制HVR-MRC1K的录制和停止的，我们选择“仅限外部”，这时摄像机液晶屏外部拍摄模式及CF卡均
正常显示。

机器设置完成。

4.在不取出内存卡的时候，要保持开关保持在关的状态，建议不要经常打开，防止开关松动或者灰尘进去影响使用。

当摄像机在拍摄或者观看播放的时候，要取卡一定要先按停止，才可以打开盖子取卡进行操作，否则容易导致数据丢失。

AE2000A—DDC指导书

A E2000型过程控制实验系统使用手册D D C实验指导书目录第一章 D D C 控制简述 (3)（一）、输入模块的功能介绍： (4)（二）、7000U TILITY软件的使用说明 (5)（三）、ICP7000计算机组态介绍 (9)第二章系统主题实验 (13)实验一、一阶单容水箱对象特性测试实验 (13)实验二、二阶双容下水箱对象特性测试实验 (18)实验三、锅炉内胆温度二位式控制实验 (24)实验四、单容水箱液位PID整定实验 (30)实验五、串接双容下水箱液位PID整定实验 (37)实验六、锅炉内胆水温PID整定实验（动态） (41)实验七、锅炉夹套水温PID整定实验（动态） (48)实验八、电磁流量计流量PID控制实验 (55)实验九、上、下水箱液位串级PID控制实验 (60)实验十、锅炉内胆和夹套温度串级控制系统 (63)实验十一、纯滞后温度PID控制实验.................错误！未定义书签。

实验十二、三容下水箱对象特性测试实验.. (67)实验十三、三容下水箱液位PID控制实验.............错误！未定义书签。

第一章 D D C 控制简述自动化技术是当今举世瞩目的高技术之一，也是今后实现工业高度自动化重点要发展的一个高科技领域。

现代科学技术领域中，计算机技术和自动化技术被认为是发展最为迅速的两个分支，计算机控制技术是这两个分支相结合的产物，是工业自动化的重要支柱。

计算机控制可分为集中控制、分布式控制和直接数字控制等。

直接数字控制（DDC）系统是用一台工业计算机配以适当的输入输出设备，从生产过程中经输入通道获取信息，按照预先规定的控制算法（如PID、内回流等）计算出控制量，并通过输出通道，直接作用在执行机构上，实现对整个生产、实验过程的闭环控制，通常它有几十个控制回路。

它的框图如图1-1所示从上图可看出，实验过程中的各种物理量（如温度、压力、流量、液位等），由一次仪表（如温度变送器、压力变送器等）测量放大，统一变换为4~20mA（或1-5V）信号，通过ICP8017模数转换，作为DDC的输入，计算机按照预定的控制程序，对被测量进行必要的处理、分析和比较，并按一定的规律（如PID控制规律）进行运算，从而得出控制量的改变值，输出到ICP8024数模转换直接控制执行机构。

Acrel2000电力监控系统在青岛橡胶谷的应用

Acrel-2000电力监控系统在上海百乐门大酒店的应用韩来发上海安科瑞电气股份有限公司，上海嘉定摘要：本文介绍基于Acrel-2000电力监控软件和网络电力仪表而设计实现的一套分散式采集和集中控制管理的配电自动化系统，系统实现了微机在配电室中无人管理的功能，省去了值班人员现场操作的无序性，提高了供电质量和管理水平，具有简明实用、投资少等优点。

关键词：娱乐场所；电力监控；剩余电流监测；配电室无人值守0引言目前，供配电产业的发展及可靠性对国民经济的发展起着举足轻重的作用,全国各地重点工程项目、标志性建筑/大型公共设施等大面积用户的急剧增加，对供配电系统的可靠性、安全性、实时性、易用性、兼容性及缩小故障影响范围提出了更高的要求。

安科瑞的Acrel-2000型电力监控系统软件借助了计算机、通讯设备、计量保护装置等，为系统的实时数据采集、开关状态检测及远程控制提供了基础平台。

该电力监控系统可以提供“监控一体化”的整体解决方案，主要包括实时历史数据库AcrSpace、工业自动化组态软件AcrControl、电力自动化软件AcrNetPower等。

本文以上海百乐门大酒店为例，探讨娱乐场所电力监控系统的应用。

1项目介绍百乐门是上海著名的综合性娱乐场所。

全称“百乐门大饭店舞厅”。

1929年，原开在戈登路（今江宁路）的兼营舞厅的“大华饭店”歇业，被誉为“贵族区”的上海西区，没有一个与“贵族区”相适应的娱乐场。

1932年，中国商人顾联承投资七十万两白银，购静安寺地营建Paramount Hall，并以谐音取名“百乐门”。

1933年开张典礼上，时任国民党政府上海市长的亲自出席发表祝词，当时百乐门的常客有、徐志摩；陈香梅与的订婚仪式在此举行，夫妇访问上海时也曾慕名而来。

上海安科瑞电气股份有限公司于2009年9月承接上海百乐门大酒店电力监控系统的设计与实施。

2用户需求实现对百乐门大酒店的22个楼层的PZ系列电力仪表和配电室的PZ、ACR系列电力仪表进行远程监测。

杭电《过程控制系统》实验报告分析解析

实验时间：5月25号序号：杭州电子科技大学自动化学院实验报告课程名称：自动化仪表与过程控制实验名称：一阶单容上水箱对象特性测试实验实验名称：上水箱液位PID整定实验实验名称：上水箱下水箱液位串级控制实验指导教师：尚群立学生姓名：俞超栋学生学号：09061821实验一、一阶单容上水箱对象特性测试实验一．实验目的（1）熟悉单容水箱的数学模型及其阶跃响应曲线。

（2）根据由实际测得的单容水箱液位的阶跃响应曲线，用相关的方法分别确定它们的参数。

二．实验设备AE2000型过程控制实验装置， PC 机，DCS 控制系统与监控软件。

三、系统结构框图单容水箱如图1-1所示：丹麦泵电动调节阀V1DCS控制系统手动输出hV2Q1Q2图1-1、单容水箱系统结构图四、实验原理阶跃响应测试法是系统在开环运行条件下，待系统稳定后，通过调节器或其他操作器，手动改变对象的输入信号（阶跃信号），同时记录对象的输出数据或阶跃响应曲线。

然后根据已给定对象模型的结构形式，对实验数据进行处理，确定模型中各参数。

图解法是确定模型参数的一种实用方法。

不同的模型结构，有不同的图解方法。

单容水箱对象模型用一阶加时滞环节来近似描述时，常可用两点法直接求取对象参数。

如图1-1所示，设水箱的进水量为Q 1，出水量为Q 2，水箱的液面高度为h ，出水阀V 2固定于某一开度值。

根据物料动态平衡的关系，求得：在零初始条件下，对上式求拉氏变换，得：h1( t ) h1(∞ ) 0.63h1(∞)0 T式中，T 为水箱的时间常数（注意：阀V 2的开度大小会影响到水箱的时间常数），T=R 2*C ，K=R 2为单容对象的放大倍数，R 1、R 2分别为V 1、V 2阀的液阻，C 为水箱的容量系数。

令输入流量Q 1 的阶跃变化量为R 0，其拉氏变换式为Q 1（S ）=R O /S ，R O 为常量，则输出液位高度的拉氏变换式为：当t=T 时，则有：h(T)=KR 0(1-e -1)=0.632KR 0=0.632h(∞) 即 h(t)=KR 0(1-e-t/T)当t —>∞时，h （∞）=KR 0，因而有 K=h （∞）/R0=输出稳态值/阶跃输入式（1-2）表示一阶惯性环节的响应曲线是一单调上升的指数函数，如图1-2所示。

工业过程与过程控制

实践报告报告名称工业过程和过程控制年级学院西华大学专业电气工程及自动化学号姓名张枭任课教师完成时间成绩（报告在给出成绩的同时由评阅人写出评语）系部名称：理工系实践单位：实践时间：一、实习目的1、了解实验装置结构和组成及组态软件的组成和使用。

2、熟悉智能仪表的使用及实验装置和软件的操作。

3、熟悉单容液位过程的数学模型及其阶跃响应曲线法的实验方法。

4、学会由实际测得的单容液位过程的阶跃响应曲线，用相关的方法分别确定它们的参数，辨识过程的数学模型。

二、实习内容1.硬件：1.1AE2000B 型过程控制实验装置；1.2计算机、万用表各一台；1.3RS232-485 转换器 1 只、串口线 1 根、实验连接线若干。

2.实验原理单容液位过程设水箱的进水量为 Q1，出水量为 Q2，滞后时间，水箱的液面高度为 h，出水阀 V2固定于某一开度值。

根据物料动态平衡的关系，求得：在零初始条件下，对上式求拉氏变换，得系统的传递函数式中，T 为过程的时间常数（注意：阀 V2的开度大小会影响到水箱的时间常数），T=R2C， K=R2为过程的放大倍数，R2为 V2阀的液阻，C 为水箱的容量系数，为滞后时间。

阶跃响应法是指通过操作过程的调节阀，使过程的控制输入产生一个阶跃变化，将被控量随时间变化的响应曲线记录下来，再根据测试记录的响应曲线求取过程的输出与输入之间的数学关系。

本实验中输入为电动调节阀的开度给定值op，通过改变电动调节阀的开度给单容液位过程以阶跃变化的信号，输出为上水箱的液位高度 h。

电动调节阀开度 op 通过组态界面由计算机传送给智能仪表，由智能仪表输出，范围为：0~100%。

水箱液位高度由传感变送器检测转换为 4~20mA 标准信号，再经智能仪表将该信号上传到计算机的组态中，由组态直接换算成高度值，在计算机窗口中显示。

因此，单容液位被控对象的传递函数，是包含了由执行机构到检测装置的所有液位单回路物理量的关系模型，实验系统结构框图如图。

杭电《过程控制系统》实验报告

（2）根据由实际测得的单容水箱液位的阶跃响应曲线，用相关的方法分别确定它们的参数。

二．实验设备AE2000型过程控制实验装置， PC 机，DCS 控制系统与监控软件。

然后根据已给定对象模型的结构形式，对实验数据进行处理，确定模型中各参数。

图解法是确定模型参数的一种实用方法。

不同的模型结构，有不同的图解方法。

单容水箱对象模型用一阶加时滞环节来近似描述时，常可用两点法直接求取对象参数。

如图1-1所示，设水箱的进水量为Q 1，出水量为Q 2，水箱的液面高度为h ，出水阀V 2固定于某一开度值。

AE2000双容水箱液位串级PID控制实验(7~10号实验装置)

上、中水箱液位串级PID控制实验一、实验目的1、掌握串级控制系统的基本概念和组成。

2、掌握串级控制系统的投运与参数整定方法。

3、研究阶跃扰动分别作用在副对象和主对象时对系统主被控量的影响。

二、实验设备AE2000型过程控制实验装置、万用表、上位机软件、计算机、RS232-485转换器1只、串口线1根、实验连接线。

三、实验原理上水箱液位作为副调节器调节对象，中水箱液位做为主调节器调节对象。

控制框图如图9-1所示：图9-1上水箱下水箱液位串级控制框图四、实验内容和步骤1、设备的连接和检查1).打开以丹麦泵为动力的支路至上水箱的所有阀门，关闭动力支路上通往其它对象的切换阀门。

2).打开上水箱出水阀和中水箱的出水阀开至适当的开度。

3).检查电源开关是否关闭2、系统连线图图9-2实验接线图1).将上水箱液位信号接至8017的AI0通道，将中水箱液位信号接至8017的AO0通道。

2).将8024的AO1通道接至气动调节阀的控制信号输入端。

3).电源控制板上的三相电源空气开关、丹麦泵电源开关打在关的位置。

3、启动实验装置：1).打开电源带漏电保护空气开关。

打开电源总开关，电源指示灯点亮，即可开启电源。

打开单相泵电源。

2).启动计算机DDC组态软件，进入实验系统相应的实验3).建立工作点将副回路的PID控制器设成手动单击实验界面中的副回路PID控制器标签打开副回路PID控制器界面，然后单击副回路PID控制器的“手动”按钮a、设定工作点单击副回路PID控制器界面中MV柱体旁的增/减键，设置MV（U1）的值c、进行对象动态特性测试（参见已做过的实验）给MV一个阶跃，将1号和3号水箱的液位变化数据记录在表1中：根据实验数据用两点法建立3号和1号水箱的传递函数，作为PID初始参数计算的依据。

4)调节串级的后级a、设置PID参数根据对象特性，查表计算PID初始参数，P＝I＝D＝，并将参数输入到控制器中，并进行微调，使内回路控制效果达到最佳。

三菱万能断路器AE2000-ss说明书

三菱万能断路器AE2000-ss说明书一、用途三菱万能断路器AE2000-ss适用于交流50Hz，额定电压400V，额定电流为400A~4000A的配电网络中。

用来分配电能和保护线路，防止设备遭受过载、欠电压、短路、单项接地等故障的危害。

三菱万能断路器AE2000-ss采用电子式脱扣器，具有选择性保护功能且动作值准确重复精度高。

能避免不必要的停电，提高供申可靠性。

本产品符合GB14048.2《低压开关设备和控制设备低压三菱万能断路器AE2000-ss》和IEC947-2《低压开关设备和控制设备低压三菱万能断路器AE2000-ss》等标准。

型式三菱万能断路器AE2000-ss极数:三极或四极。

安装方式:固定式、抽屉式。

操作方式:电动机操作、手动操作极数:三极、四极。

脱扣器种类:智能型电子控制器、欠压瞬时(或延时)脱扣器和分励脱扣器。

三、特点1.规格品种齐全三菱万能断路器AE2000-ss具有固定式、抽屉式和三极、四极结构。

额定电流规定值为400、630、800、1000、1250、1600、2000、2500、3200、4000A等规格，配有面板透明防护、防闭合锁、抽屉式三菱万能断路器AE2000-ss中抽屉座与三菱万能断路器AE2000-ss本体母线开、闭状态远距离指示器等附件。

2.具有较高的极限短路分断能力和额定短时耐受电流三菱万能断路器AE2000-ss采用MCR和模拟脱扣功能。

每相触头安装在绝缘小室内，触头系统采用多片触头并联型式的结构，减小了触头系统的惯性，保证了三菱万能断路器AE2000-ss的高分断能力和经受较高的短时耐受电流。

四、操作机构安装于三菱万能断路器AE2000-ss中央，与主电路隔离;三菱万能断路器AE2000-ss由弹簧储能机构进行闭合操作，闭合速度快。

五、口零飞弧三菱万能断路器AE2000-ss上方装有灭弧罩，采用去离子栅片复式灭弧，灭弧效果好，实现零飞弧。

1.可上、下进线三菱万能断路器AE2000-ss主电路接线母排无需区分电源和负载侧，上进线和下进线都适用。

AE-2000一体化控制装置技术说明书

AE-2000控制装置技术说明书长沙美能电力设备股份公司概述AE-2000控制装置以ARM为控制核心（详见AE-2000控制装置说明书）作为励磁系统控制时，具有运算速度快，调节精度高，运行稳定可靠等特点。

是中小型励磁设备的理想选择。

第一章设计特点1)LOEC线性最优控制规律与PID+PSS控制方式相比，最优励磁控制规律是全部状态量的最优的线性组合，这种组合能保证系统在过渡过程中各状态量对其稳态值的平方误差的积分最小，使其控制效果不受振荡频率的影响。

从这一点上说线性最优控制规律具有有优于PID+PSS（Power System Stabilizer）的性能。

最优一体化控制器无论在系统发生一般频率的振荡（0.5~2Hz）或是超低频振荡（0.017~0.08Hz）或是次同步振荡（10~40Hz），均能有效地予以抑制，可使系统获得高动态稳定极限。

2)电网标准的励磁数学模型（PID+PSS2A）中国电网是一个正在建设的电网，电网变化比较大，同时又要保证电力供应的可靠性，所以电网对电站的调速和励磁的控制规律有严格的规定，虽然现代控制规律较传统的控制规律有较多的优势，但是诸多的控制理论对于电网的管理会带来诸多的不变。

在现阶段不利于电网的安全运行。

所以对于电厂和电网选择标准的数学模型是最好的选择。

3)高速ARM芯片，计算控制周期2ms利用ARM处理器超强的数据处理能力，吸收大量的现场经验，并应用许多成熟的励磁原理及算法实现要求的励磁控制，极大的提高了励磁控制的快速性、可靠性和准确性，使得整机性能指标达到最佳。

4)电磁兼容性试验电路设计采用先进的表面贴装技术（SMD），电子元器件功耗低，发热量小，可靠性高，不需进行额外的通风散热处理；在元器件选型中采用工业级功率P、无功功率Q、省去了模拟式变送器这种中间环节，简化了外围硬件，提高了响应速度和运行可靠性。

同事由于采用交流采样，控制板还具有同期功能。

7)同步回路断线保护独特的同步电路设计，保证了同步信号稳定、可靠。

AE2000双容水箱动态特性测试实验

图 2-3 阶跃响应曲线
四、实验步骤 1、设备的连接和检查 1). 打开以丹麦泵为动力的支路至上水箱的所有阀门，关闭动力支路上通往其它对象的切换阀门。 2). 打开上水箱出水阀和中水箱的出水阀至适当的开度。 3). 检查电源开关是否关闭。 2、系统连线如图 2-4 所示：
图 2-4 实验接线图
1). 信号面板通道 2 中水箱液位接到 ICP8017 面板的通道 1，即将中水箱液位+接到 8017 的 AI0+端，中水箱液位－（负端）接到 8017 的 AI0－端。
AE2000 型实验装置
“二阶双容水箱对象特性测试”实验指导书
一、实验目的 1. 熟悉双容水箱的数学模型及其阶跃响应曲线。 2. 根据由实际测得的双容液位阶跃响应曲线，分析双容系统的动态特性。
二、实验设备 AE2000 型过程控制实验装置、万用表、上位机软件、计算机、RS232-485
转换器 1 只、串口线 1 根、实验连接线。三、实验原理
置电动调节阀开度，将输出值迅速上升到小于等于 10，将被控参数液位
高度控制在 20%处（一般为 5cm）。
5). 观察系统的被调量——水箱的水位是否趋于平衡状态。若已平衡，应记
录调节仪输出值，以及水箱水位的高度 h2 和测量显示值并填入表 2-1。
表 2-1
输出值（0~100）
水箱水位高度 h2（cm）
1）、h2（t）稳态值的渐近线 h2(∞)； 2）、h2（t）|t=t1=0.4 h2(∞)时曲线上的点 A 和对应的时间 t1； 3）、h2（t）|t=t2=0.8 h2(∞)时曲线上的点 B 和对应的时间 t2。然后，利用下面的近似公式计算式 2-1 中的参数 K、T1 和 T2。其中：

化工仪表及自动化实验

目录实验一化工仪表认识实验 (3)实验二DCS认识实验 (5)实验三、单容水箱液位PID整定实验 (9)附录：实验二“天塔之光”参考程序 (12)化工仪表实验指导 3实验一化工仪表认识实验实验项目性质：演示性实验计划学时：2一、实验原理化工仪表通称为工业自动化仪表或过程检测控制仪表，用于化工过程控制。

是对化工过程工艺参数实现检测和控制的自动化技术工具，能够准确而及时地检测出各种工艺参数的变化，并控制其中的主要参数，保持在给定的数值或规律，从而有效地进行生产操作和实现生产过程自动化。

化工仪表按功能可分为检测仪表、在线分析仪表和控制仪表。

①检测仪表，或称化工测量仪表。

用以检测、记录和显示化工过程参数的变化，实现对生产过程的监视和向控制系统提供信息。

如温度、压力、流量和液位等。

②在线分析仪表，主要用以检测、记录和显示化工过程特性参数（如浓度、酸度、密度等）和组分的变化，是监视和控制生产过程的直接信息。

③控制仪表（又称控制器或调节仪表），用以按一定精度将化工过程参数保持在规定范围之内，或使参数按一定规律变化，从而实现对生产过程的控制。

化工仪表从过去单参数检测发展到综合控制系统装置，从模拟式仪表发展到数字式、计算机式的智能化仪表。

仪表基础元器件正在向高精度、高灵敏度、高稳定性、大功率、低噪音、耐高温、耐腐蚀、长寿命、小型化、微型化方向发展。

仪表的结构向模件化、灵巧化等方向发展；正在加强红外、激光、光导纤维、微波、热辐射、晶体超声、振弦、核磁共振、流体动力等多种新技术、新材料和新工艺向检测及传感器领域的渗透。

以应用微型计算机技术为核心，以现代控制理论和信息论为指导，与各种新兴技术如半导体、光导纤维、激光、生化、超导及新材料等相结合，将使化工仪表进入多学科发展的新阶段。

一、实验目的1．初步了解《化工仪表及自动化》课程所研究的各种常用的结构、类型、特点及应用。

2．了解常用传感器的结构特点及应用。

3．了解常用智能仪表的结构特点及应用。