自动化仪表与过程控制实验指导书样本

《自动化仪表与过程控制》实验指导书

( 修订稿)

电气工程系

目录

实验一自动化仪表的认识与选用 2 实验二智能调节器的使用与特性测试 3 实验三电动执行机构的使用与特性测试 4 实验四温度变送器的使用与特性校验 5 实验五 JX-300X 构成原理与SCNet网络组态 6 实验六 JX-300X 系统I/O组态 8 实验七 JX-300X 系统操作组态 12 实验八 JX-300X 系统控制组态 15 实验九过程对象实验建模研究 17 实验十单回路控制系统的组态与工程整定 18 实验十一串级控制系统的组态与工程整定 19 实验十二前馈-反馈控制系统的组态与工程整定 20 实验十三比值控制控制系统的组态与工程整定 21 实验十四自选复杂方案控制系统( 组态) 设计 22 实验十五自选复杂方案控制系统( 编程) 设计 23

实验一自动化仪表的认识与选用

一、实验目的

1. 认知实验室中的各种自动化仪表。

2. 了解实验室中的各种变送器( DDZ-Ⅲ温度变送器, DDZ-Ⅲ压力变送器, DDZ-Ⅲ

差压变送器, DDZ-Ⅲ液位变送器, DDZ-Ⅲ电磁式流量变送器, DDZ-Ⅲ型靶式流量变送器, GP型交流电压变送器, GP型交流电流变送器, K分度号热电偶, Pt100热电阻) 、控制器( 智能调节器、 KMM可编程调节器和JX-300X集散型控制系统) 及执行器( ZJK-210C 型电动执行器, ZPE- QⅢ伺服放大器, Ⅲ型交流一体化调压模块, Ⅲ型变频调速水泵) 的结构原理与性能特点。

3. 初步了解实验室中的各种变送器、控制器及执行器的合理选型、正确安装与使用方法。

二、主要实验设备

1. JX-300X集散控制系统, XMTF-A智能调节器, KMM可编程调节器。

2. DDZ-Ⅲ温度变送器, DDZ-Ⅲ压力变送器, DDZ-Ⅲ差压变送器, DDZ-Ⅲ液位变送

器, DDZ-Ⅲ电磁式流量变送器, DDZ-Ⅲ型靶式流量变送器, GP型交流电压变送器, GP型交流电流变送器, K分度号热电偶, Pt100热电阻。

3. DDZ - Ⅲ型电动执行器( ZJK-210C) , ZPE- QⅢ伺服放大器, Ⅲ型交流一体化

调压模块( 15A) , Ⅲ型变频调速水泵。

三、实验内容

1. 各种自动化仪表的认识。

2. 实验室中的各种变送器的功能特点、主要技术参数与正确安装使用。

3. 实验室中的各种执行器的功能特点及合理选型与正确安装使用。

4. 实验室中各种控制仪表的功能特点与选用。

四、实验报告

1. 列写实验室中主要检测仪表的作用及主要技术参数。

2. 阐述实验室中各类执行仪表的作用及性能特点。

3. 阐述实验室中各种控制仪表的性能特点及应用场合。

实验二智能调节器的使用与特性测试

一、实验目的

1. 掌握XMTF-A智能调节器的操作方法。

2. 加深理解XMTF-A调节器的控制参数设置、调节器的正/反作用方式设定以及手

动/自动切换应注意的问题。

3. 掌握工业调节器的比例、比例积分和比例积分微分调节规律的控制作用特点。

4. 掌握工业调节器控制参数的实验测定方法。

二、主要实验设备

1. XMTF-A智能调节器。

2. DDZ-Ⅲ恒流给定器, 电流表, +24V直流电源。

三、实验内容与要求

1. 按《XMTF-A智能调节器使用说明书》熟悉操作方法。

2. 提出接线方案并构建观察阶跃响应的实验系统。

3. 将调节器设置为纯P调节器、正作用方式且比例度=50﹪, 在输入偏差阶跃

扰动下( 幅度控制在8﹪范围内) , 分别记录下输入偏差的阶跃扰动幅度和极性以及输出响应曲线。

4. 将调节器设置为PI调节器、正作用方式且比例度 =50﹪、积分时间T

= 8

I 秒, 在输入偏差阶跃扰动下( 幅度控制在8﹪范围内) , 分别记录下输入偏差

的阶跃扰动幅度和极性以及调节器的输出响应曲线。

5. 将调节器设置为PID调节器、正作用方式且比例度 = 50﹪、积分时间T

I

=

8秒、微分时间T

D

= 2秒, 在输入偏差阶跃扰动下( 幅度控制在8﹪范围内) ,

分别记录下输入偏差的阶跃扰动幅度和极性以及控制参数、 T

I 和T

D

的设置值

以及调节器的输出响应曲线。

四、实验报告

1. 画出能够观察阶跃响应的实验系统接线图。

2. 按实验步骤3的实验结果, 计算出调节器比例度的实际值, 并与设置值进行

比较。

3. 按实验步骤4的实验结果, 计算出调节器比例度和积分时间T

I

的实际值, 并与设置值进行比较。

3. 按实验步骤5的实验结果, 计算出调节器比例度、积分时间T

I

和微分时间

T

D

的实际值, 并与设置值进行比较。

实验三电动执行机构的使用与特性测试

一、实验目的

1. 加深理解电动执行器组成、气开/气关型式和性能特点。

2. 掌握伺服放大器的组成原理、使用与特性测试方法。

3. 掌握执行器的组成原理、使用与特性测试方法。

4. 掌握电动执行机构的整机特性测试方法。

二、主要实验设备

1. DDZ - Ⅲ型执行器( ZJK-210C) , ZPE- QⅢ伺服放大器。

2. DDZ-Ⅲ恒流给定器, mA电流表, 指示灯, 按钮开关, 接插连接器等。