液位和流量串级控制系统
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4） 、将中水箱液位+（正极）接到任意一块智能调节仪的1端（即RSV的正极），中 水箱液位-（负极）接到智能调节仪的2端（即RSV勺负极）。智能仪表的地址设为1。 软件定义调节仪地址为1的调节器为主调节器，调节仪地址为2的调节器为副调节器。
5）、将主调节仪的4~20mA俞出接至转换电阻（250Q）上转换成1~5V电压信号，再 将此转换信号接至另一调节仪（副调节器）的1端和2端作为外部给定，涡轮流量计 的测量信号转换为0.2~1V的信号后接入副调节器的3、2两端。调节器输出的4~20mA接电动调节阀的4~20mA空制信号两端。
实验以串级控制系统来控制下水箱液位， 以第二支路流量为副对象，右边水泵直接 向下水箱注水，流量变动的时间常数小、时延小，控制通道短，从而可加快提高响应 速度，缩短过渡过程时间，符合副回路选择的超前，快速、反应灵敏等要求。
下水箱为主对象，流量的改变需要经过一定时间才能反应到液位， 时间常数比较大, 时延大。如图所示，设计好下水箱和流量串级控制系统。将主调节器的输出送到副调 节器的给定，而副调节器的输出控制执行器。由上分析副调节器选纯比例控制，正作 用，自动。主调节器选用比例控制或比例积分控制，反作用，自动。
3、启动实验装置
1）、将实验装置电源插头接到380V的三相交流电源。
2） 、打开电源三相带漏电保护空气开关，电压表指示380V。
3）、打开总电源钥匙开关，按下电源控制屏上的启动按钮，即可开启电源。
4、实验步骤
1）、开启单相空气开关，根据仪表使用说明书和液位传感器使用说明调整好仪表各 项参数和液位传感器的零位、增益。
课程设计说明书
（2012 /2013学年第一学期）
课程名称：工业监控系统工程设计
题 目： 液位和流量串级控制系统
专业班级：
学生姓名：
学 号：
指导教师：
设计周数：2周
设计成绩：
2013
1课程设计目的3
2课源自文库设计设备3
3课程设计原理3
4课程设计内容和步骤3
4.1设备的连接和检查4
4.2实验接线4
4.3启动实验装置5
2）、启动计算机MCG组态软件，进入实验系统相应的实验如图10-3所示:
<-ko2二面乂
10-3、实验软件界面
3）、设定主控参数和副控参数。主调节器的参数与单回路闭环控制设定方法一样， 副调节器的参数主要的区别在于参数Sn设为32，CF设为8。
4）、待系统稳定后，在中水箱给一个阶跃信号，观察软件的实时曲线的变化，并记 录此曲线。
各个回路独立调整结束，使得主调节器输出与副调节器给定值相差不是太远。副回
路对FT102进行控制，这个反应比较快，副回路的控制目的是很快把流量控制回给定 值。可以通过另一个动力支路加入部分液位干扰。
主回路对下水箱液位进行控制。可以在下水箱中加入主回路干扰，要平衡这个干扰， 则需要经过流量调整，通过FT102来平衡这个变化。
三、课程设计原理
因为流量变化瞬速，做为副调节器调节对象，中水箱液位做为主调节器调节对象。 控制框图如图所示：
四、课程设计内容和步骤
串级控制系统是改善控制质量的有效方法之一，在过程控制中得到广泛地应用， 串级控制系统
是指不止采用一个控制器， 而是将两个或几个控制器相串级， 是将一个控制器的输入作为下一个控 制器设定值的控制系统。
5）、系统稳定后，在副回路上加干扰信号，观察主回路和副回路上的实时曲线的变 化。记录并保存曲线。
反复调试，使第二支路的流量快速稳定在给定值上，这时给定值应与副反馈值相同。 待流量稳定后，通过变频器快速改变流量，加入扰动。若参数比较理想，且扰动较小， 经过副回路的及时控制校正，不影响下水箱的液位。如果扰动比较大或参数并不理想， 则经过副回路的校正，还将影响主回路的温度，此时再由主回路进一步调节，从而完 全克服上述扰动，使液位调回到给定值上。当使用第一动力支路把扰动加在下水箱时， 扰动使液位发生变化，主回路产生校正作用，克服扰动对液位的影响。由于副回路的 存在加快了校正作用，使扰动对主回路的液位影响较小。
串级控制设计如下:
测量或控制量
测量或控制量标号
使用控制器端口
电磁流量计
FT102
AI1
下水箱液位
LT103
AI0
调节阀
FV101
AO0
1、设备的连接和检查
1）、关闭阀26将储水箱灌满水（至最咼咼度）。
2）、打开以丹麦泵、电动调节阀、涡轮流量计组成的动力支路至中水箱的阀1、阀4、 阀7、阀23,关闭动力支路上通往其他对象的切换阀门：阀2、阀5、阀9、阀11、阀13、阀15。
4.4实验步骤6
5实验设计收获、体会和建议9
6参考文献10
液位和流量串级控制系统
一、课程设计目的
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、课程设计设备
ICP-7017远程数据采集输入模块、ICP-7024远程数据采集模拟量输出模块、计算 机、串口线1根。
3）、打开中水箱的出水阀22至适当开度。
4）、检查电源开关是否关闭。
2、实验接线
接线方法如图10-2所示：
图10-2、实验接线
1） 、将I/O信号接口板上的中水箱液位的钮子开关打到OFF位置。
2）、电源控制板上的三相电源、单相空气开关、单相泵电源开关打在关的位置。
3）、电动调节阀的~220V电源开关打在关的位置。
5）、将主调节仪的4~20mA俞出接至转换电阻（250Q）上转换成1~5V电压信号，再 将此转换信号接至另一调节仪（副调节器）的1端和2端作为外部给定，涡轮流量计 的测量信号转换为0.2~1V的信号后接入副调节器的3、2两端。调节器输出的4~20mA接电动调节阀的4~20mA空制信号两端。
实验以串级控制系统来控制下水箱液位， 以第二支路流量为副对象，右边水泵直接 向下水箱注水，流量变动的时间常数小、时延小，控制通道短，从而可加快提高响应 速度，缩短过渡过程时间，符合副回路选择的超前，快速、反应灵敏等要求。
下水箱为主对象，流量的改变需要经过一定时间才能反应到液位， 时间常数比较大, 时延大。如图所示，设计好下水箱和流量串级控制系统。将主调节器的输出送到副调 节器的给定，而副调节器的输出控制执行器。由上分析副调节器选纯比例控制，正作 用，自动。主调节器选用比例控制或比例积分控制，反作用，自动。
3、启动实验装置
1）、将实验装置电源插头接到380V的三相交流电源。
2） 、打开电源三相带漏电保护空气开关，电压表指示380V。
3）、打开总电源钥匙开关，按下电源控制屏上的启动按钮，即可开启电源。
4、实验步骤
1）、开启单相空气开关，根据仪表使用说明书和液位传感器使用说明调整好仪表各 项参数和液位传感器的零位、增益。
课程设计说明书
（2012 /2013学年第一学期）
课程名称：工业监控系统工程设计
题 目： 液位和流量串级控制系统
专业班级：
学生姓名：
学 号：
指导教师：
设计周数：2周
设计成绩：
2013
1课程设计目的3
2课源自文库设计设备3
3课程设计原理3
4课程设计内容和步骤3
4.1设备的连接和检查4
4.2实验接线4
4.3启动实验装置5
2）、启动计算机MCG组态软件，进入实验系统相应的实验如图10-3所示:
<-ko2二面乂
10-3、实验软件界面
3）、设定主控参数和副控参数。主调节器的参数与单回路闭环控制设定方法一样， 副调节器的参数主要的区别在于参数Sn设为32，CF设为8。
4）、待系统稳定后，在中水箱给一个阶跃信号，观察软件的实时曲线的变化，并记 录此曲线。
各个回路独立调整结束，使得主调节器输出与副调节器给定值相差不是太远。副回
路对FT102进行控制，这个反应比较快，副回路的控制目的是很快把流量控制回给定 值。可以通过另一个动力支路加入部分液位干扰。
主回路对下水箱液位进行控制。可以在下水箱中加入主回路干扰，要平衡这个干扰， 则需要经过流量调整，通过FT102来平衡这个变化。
三、课程设计原理
因为流量变化瞬速，做为副调节器调节对象，中水箱液位做为主调节器调节对象。 控制框图如图所示：
四、课程设计内容和步骤
串级控制系统是改善控制质量的有效方法之一，在过程控制中得到广泛地应用， 串级控制系统
是指不止采用一个控制器， 而是将两个或几个控制器相串级， 是将一个控制器的输入作为下一个控 制器设定值的控制系统。
5）、系统稳定后，在副回路上加干扰信号，观察主回路和副回路上的实时曲线的变 化。记录并保存曲线。
反复调试，使第二支路的流量快速稳定在给定值上，这时给定值应与副反馈值相同。 待流量稳定后，通过变频器快速改变流量，加入扰动。若参数比较理想，且扰动较小， 经过副回路的及时控制校正，不影响下水箱的液位。如果扰动比较大或参数并不理想， 则经过副回路的校正，还将影响主回路的温度，此时再由主回路进一步调节，从而完 全克服上述扰动，使液位调回到给定值上。当使用第一动力支路把扰动加在下水箱时， 扰动使液位发生变化，主回路产生校正作用，克服扰动对液位的影响。由于副回路的 存在加快了校正作用，使扰动对主回路的液位影响较小。
串级控制设计如下:
测量或控制量
测量或控制量标号
使用控制器端口
电磁流量计
FT102
AI1
下水箱液位
LT103
AI0
调节阀
FV101
AO0
1、设备的连接和检查
1）、关闭阀26将储水箱灌满水（至最咼咼度）。
2）、打开以丹麦泵、电动调节阀、涡轮流量计组成的动力支路至中水箱的阀1、阀4、 阀7、阀23,关闭动力支路上通往其他对象的切换阀门：阀2、阀5、阀9、阀11、阀13、阀15。
4.4实验步骤6
5实验设计收获、体会和建议9
6参考文献10
液位和流量串级控制系统
一、课程设计目的
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、课程设计设备
ICP-7017远程数据采集输入模块、ICP-7024远程数据采集模拟量输出模块、计算 机、串口线1根。
3）、打开中水箱的出水阀22至适当开度。
4）、检查电源开关是否关闭。
2、实验接线
接线方法如图10-2所示：
图10-2、实验接线
1） 、将I/O信号接口板上的中水箱液位的钮子开关打到OFF位置。
2）、电源控制板上的三相电源、单相空气开关、单相泵电源开关打在关的位置。
3）、电动调节阀的~220V电源开关打在关的位置。