过程控制实验报告

生产实习（仿真实习）是自动化专业的一门技术实践课，是一门理论与实践密切结合的课程。本大纲依据自动化专业教学计划拟定。

本实习教学的实质是使学生掌握自动化技术专业人员所必须的生产知识和仿真方法，巩固与加深对理论知识的理解，培养与提高实践操作的技能。通过学生接触实际，了解工厂，热爱自己的专业，热爱未来工作，扩大视野，并为后续课程学习提供感性认识的重要手段。

1生产实习目的 (1)

2生产实习内容 (2)

任务一：单容水箱液位PID控制 (2)

1.1实习目的 (2)

1.2实习设备 (2)

1.3实习内容 (2)

1.4实习内容和步骤 (3)

1.5实验模型 (5)

任务二上水箱中水箱液位串级控制 (8)

2.1实习目的 (8)

2.2实习设备 (8)

2.3实习原理 (8)

2.4实习内容和步骤 (8)

2.5 实习结果及分析 (10)

任务三精馏塔常压和真空精馏流程 (13)

3.1实习目的 (13)

3.2实习设备 (13)

3.3实习内容 (13)

任务四：煤矿电机厂实习 (18)

4.1抚顺煤矿电机厂简介 (18)

4.2公司产品展示 (20)

4.3电机的的原理及组成........................................... 错误！未定义书签。

4.4 实习结果及分析 (22)

3生产实习总结 (23)

参考文献 (25)

1生产实习目的

本次实习以生产实习为主，生产实习是学习自动化专业的一项重要的实践性教学环节，旨在开拓我们的视野，增强专业意识，巩固和理解专业课程。通过实习使学生获得基本生产的感性知识，理论联系实际，扩大知识面;同时专业实习又是锻炼和培养学生业务能力及素质的重要渠道，培养当代大学生具有吃苦耐劳的精神，也是学生接触社会、了解产业状况、了解国情的一个重要途径，逐步实现由学生到社会的转变，培养我们初步担任技术工作的能力、初步了化工工艺的基本方法和技能。

实习方式主要是先由指导老师组织同学们在实训中心分组进行过程设备控制的仿真研究，请参观的企业技术管理和管理人员介绍企业装备和产品的相关内容，然后同学们下生产车间参观，向企业的现场技术生产工作人员学习请教相关知识，最后通过讨论、发言交流实习体会方式，加深和巩固实习和专题讲座内容。

在实习的过程中，通过对工厂的了解，与工人、技术人员交谈，得以对所学专业在国民经济中所占的地位与作用的认识有所加深，培养事业心，使命感和务实精神，为适应从学生到工作者做准备。同时通过仿真实习，使我们在生产设备的模拟设计和仿真分析中得到一次综合能力的训练和培养。在整个实习过程中，充分发挥学生学习的主动性、积极性，在生产现场细心观察，虚心请教，积极思考，多方了解，大胆提出自己的想法，在有限的实习时间里使各方面的能力都得到锻炼。这些实际知识，对我们学习后面的课程乃至以后的工作，都是十分必要的基础

2生产实习内容

任务一：单容水箱液位PID控制

1.1实习目的

1、掌握水箱液位传感器的校准方法。

2、熟悉水箱液位单回路反馈控制系统的组成和工作原理。

3、分析分别用P、PI和PID调节时的过程图形曲线。

4、定性地研究P、PI和PID调节器的参数对系统性能的影响。

1.2实习设备

AE2000A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。

1.3实习内容

图1.1 单回路水箱液位控制系统

图1.1为单回路水箱液位控制系统。根据控制框图，这是一个闭环反馈单回路液位控制，采用工业智能仪表控制。一般言之，用比例（P）调节器的系统是一个有差系统，比例度δ的大小不仅会影响到余差的大小，而且也与系统的动态性能密切相关。比例积分（PI）调节器，由于积分的作用，不仅能实现系统无余差，而且只要参数δ，Ti调节合理，也能使系统具有良好的动态性能。比例积分微分（PID）调节器是在PI调节器的基础上再引入微分D的作对于我们的实验系统，在单位阶跃作用下，P、PI、PID调节系统的阶跃响应分别如图1.2中的曲线①、②、③所示。

图1.2 P、PI和PID调节的阶跃响应曲线

1.4实习内容和步骤

1、设备的检查和连接

（1）关闭排水阀门，检查AE2000A型过程控制对象的储水箱水位是否达到总高度的50％以上，如不够，灌水。

（2）打开以循环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。

（3）打开上水箱泄水阀，开至适当的开度。检查电源开关是否关闭。

2、系统连线

系统连线如图1.3所示。

I/O信号接线端子

图1.3 单容水箱液位PID参数整定控制接线图（1）将I/O信号接口板上的上水箱液位的钮子开关打到1～5V(250Ω)位置。

将上水箱液位+（正极）接到一号智能调节仪的1端（即RSV的正极），将上水箱液位－（负极）接到智能调节仪的2端（即RSV的负极）。

（2）将智能调节仪的4~20mA输出端的7端（即正极）接至调节阀的4~20mA 输入端的+端（即正极），将智能调节仪的4~20mA输出端的5端（即负极）接至调节阀的4~20mA输入端的－（即负极）。

（3）智能调节仪的220V的电源开关打在关的位置。

（4）电源控制板上的电源空气开关、单相泵电源开关打在关的位置。

3、启动实验装置

（1）将实验装置电源插头接到220V的单相交流电源。

（2）打开电源带漏电保护空气开关。打开电源总开关。开启24VDC电源开关，调整好仪表各项参数（仪表初始状态为手动且为0）和液位传感器的零位。