锅炉液位定值控制系统

给定值 PID 调节器 电动调节阀 扰动值 液位值 锅炉
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变送器
液位检测
图 2.1 液位定值控制系统原理框图 四、实验内容与步骤 1.熟悉过程控制对象和控制系统操作台，掌握“水路”和“电路”的连接方式。 2.按照工艺流程图和电气接线图，连通实验管路和连接电气电路。实验管路是：下水箱→ 水泵→上水箱→电动调节阀→电磁流量计→锅炉→下水箱。 3.打开电源，设置和整定智能调节仪表： （1）一级参数设置：在仪表 PV 测量值显示状态下，按压 SET 键，仪表将转入控制参数设 一级参数设置：
实验题目 实验室 实验类别 一、实验目的 工程中心 407 实验时间
锅炉液位定值控制系统 同组人数 指导教师：张运波 张红 5人
设计性实验
1.掌握液位控制的基本原理和系统构成方法； 2.进一步熟练智能调节仪表的基本操作与整定方法； 3.掌握液位的检测、变送方法； 4.掌握液位控制系统的基本特性和控制方式。 二、实验设备 1.过程控制对象：1 套 2.控制系统操作台：1 套 3.PID 自整定数字调节仪：1 块 4.示波器（或计算机） 台 ：1 三、实验原理 系统的原理框图如图 2.1 所示， 当输出值与给定值出现偏差时， PID 调节器产生控制信号， 执行机构动作，进行调节。给定值由 PID 自整定数字调节仪设定，执行机构和检测装置分别选 用电动调节阀和液位计。
16
SVH
400
输入信号的测量上限量程
设定： （3）控制目标值 SV 设定：在 PV 显示测量值，SV 显示目标值的状态下，按住 SET 键不放， 4 秒钟后，即进入控制目标值 SV 的设定状态，通过▲或▼键改变参数值。 4.将调节器 SV 参数设定为 300，启动水泵，当高位水箱开始溢流时（恒压） ，观察液位的 动态调节过程，按照一定的时间间隔，通过 PV 值记录液位值，描绘液位变化曲线； 5.当系统稳定时，加扰动，重复步骤 4。 6.改变 P、I、D 参数，重复步骤 4。 7.将仪表设定为自整定状态，观察系统的调节过程，记录 P、I、D 参数；设置 SV=250，观察系 统的动态调节过程，重复步骤 4。 五、实验报告要求 观察系统的调节过程，按照 5s 的时间间隔，记录 20 组数据，描绘出液位随时间变化的曲 线。
定状态。每按 SET 键一次，就转入下一个被修改参数。 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 符号 CLK AL1 AL2 AH1 AH2 P I D 设定值 132 0 400 2 2 40 20 0 作用 无禁锁，可修改一级参数 第一报警值 第二报警值 第一报警回差 第二报警回差 比例度 积分时间 微分时间
（2）二级参数设置：在仪表一级参数设定状态下，设定 CLK=132 后，在 PV 显示 CLK，SV 二级参数设置： 显示 132 的状态下，同时按下 SET 键和▲键 30 秒，仪表就进入二级参数设定。在二级参数设 定状态下，每按 SET 键一次，就变换一个被修改参数，利用▲或▼键改变参数值。 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 符号 SL0 SL1 SL2 SL3 DE BT F1 F2 F3 IN2 PIDL PIDH OUL OUH SVL 设定值 14 0 1 2 1 5 1 1 0 0 0 100 0 400 0 作用 输入分度号，14=（1~5）V 显示无小数点 第一报警为下限报警 第二报警为上限报警 设备号（通讯用） 通讯波特率=9600 PID 反作用方式 PID 为电压、电流输出 SV 显示控制目标值 单路输入 PID 控制 PID 输出下限幅值（%） PID 输出上限幅值（%） 设定变送输出的下限量程 设定变送输出的上限量程 输入信号的测量下限量程
六、实验数据处理及所得到的结论
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