仪表自动化实验重点)

1、仪表自动化实验考试实验一 压力表校验一、实验目的：1. 了解弹簧管压力的构造和原理。2. 熟悉活塞式压力计使用及校验压力表的刻度标尺。3. 掌握相对误差、绝对误差、变差、精度等基本概念。4. 了解其他传感器的结构，原理及使用。二、实验仪器：1. 弹簧管压力表（一块标准表，一块校验表）2. 活塞式压力计（压力表校验器）一台三、实验内容：1. 了解热电偶、热电阻、变送器、流量计等传感器的结构、原理、使用。2. 观察拆开的压力表的结构，各元件的安装位置，深入了解各部件作用。3. 掌握压力表校验器的操作方法。4. 用压力表校验器校验压力表精度。四、实验步骤及方法：1. 校验前压力表校验器应进行充分排气

2、，打开油杯 2 上面的阀门，倒入油；反时针旋 转手轮，使手泵的气缸充满油液。2. 关闭阀门，打开阀 3；再顺时针旋转手轮，压缩油液，使油压作用于被校验压力表和标准压力表上，根据两只压力表的指示值，即可进行校验。3. 记录压力表整个范围内的压力指示。（全量程内取5点，如01MPa的压力表，可 取 0.2、0.4、0.6、0.8、1.0 M Pa 5 点）。4顺时针方向转动手轮，压力计压力上升，标准表和被校验仪表的指针逐点上升，到 达被校点刻度时，读取标准表和被校表的示值。这样从低压逐渐递增到高压，为上 升过程，测取数据既上行读数。5. 逆时针方向转动手轮，压力计压力下降，标准表和被校表的指针逐点

3、下降，达到被 校点刻度时，读取标准表和被校的示值，这样读取的数据为下行读数。6. 将数据填入表内，确定被校表的精度是否合乎等级要求。若不合格，考虑怎样进行 调整。五、实验数据:绝对误差=|被校表读数值-标准表读值|变差=上行读数-下行读数全量程x 100%x 100%序号标准压力表被校压力表绝对误差变差精度MPa上行下行上行下行12345最大相对百分误差=最大绝对误差六、注意事项:1. 压力泵抽油时不能抽的太快，防止空气进入压力泵，以免产生不了需要的压力，2. 压力计应彻底排气，使整个管路充油，否则将造成附加误差，3. 所选标准仪表测量上限不应低于被校仪表的测量上限，且标准仪表的允许误差应为被

4、校表的允许误差的四分之一4. 做上行读数时，如所加压力超过被校压力值时应将压力降低后再递增到被校压力 值。做下行读数时，如所加压力低于被校压力值时，应加压力后再逐渐递减压力至 被校压力值上。七、问题讨论：1 压力表所测压力为什么压力？环境大气压对压力表测量是否有影响？为什么？2 在工艺生产中，对压力表的量程范围的选择有何要求？3 如何调整弹簧管压力表的零点及量程？实验二 过程控制系统综合实验、实验目的：1. 了解压力变送器、控制器、结构和原理。2. 熟悉手动操纵泵的工作原理及使用。3. 掌握组成自动控制系统每块仪表之间的连接关系（自动控制系统的组成）4. 观察控制器的比例度、积分时间、微分时间

5、的改变对控制系统的影响。、实验仪器：1.手动操纵泵（ Y039 ）一台；2.差压变送器（ 1151 系列 ）一台；3智能控制器（Al 808P）台；4.无纸记录仪（ MC203R ）一台；5. 配电器（ 9320 ）一台6.电阻箱（ZX21A ） 台7. 电源箱（DYFY 3100 ） 台8. 计算机、打印机9. 螺丝刀一把10. 秒表一块三、实验内容：1. 观察压力变送器、控制器的结构及其作用，部件可调装置的位置、作用2. 学会手操压力泵的操作方法。3. 改变手操泵的压力，观察压力变送器与控制器的输出的变化。4. 学会差压变送器的零点调整、量程调整的方法。四、实验步骤及方法：1 接线：按图1

6、所示接线改为:2接通电源3. 改变手操泵手柄加压，使差压变送器在整个压力范围内变化（全量程取5个点，可取0.02、0.04、0.06、0.08、0.1Mpa 5 个点）。1. 压力由低向高加入（上行程），到达各被校验点，通过显示仪表观察变送器的输出，是否与4 20mA成比例变化，记下数据。然后压力由高向低（下行程）作同样的变化，记下数据。5. 计算:序手操泵压力压力变送器绝对误差变差精度号(mA)MP a上行下行上行下行10.0220.0430.06400.850.16.(1)参数设置：控制方式Ctrl = 1，采用AI人工智能调节/PID调节。保持参数M5 = 30.0, M5主要决定调节算

7、法中积分作用，和PID调节的积分时间类同。速率参数P = 3, P值类似PID调节器的比例带，但变化相反。P值越大，比例、微分 作用成正比增强，而P值越小，比例、微分作用相应减弱。P参数与积分作用无关。滞后时间t = 10 ，t参数对控制的比例、积分、微分均起影响作用，t越小，贝吐匕例 和积分作用均成正比增强，而微分作用相对减小，但整体反馈作用增强；反之， t越大， 则比例和积分作用均减弱，而微分作用相对增强。如果设置t < ctl时，系统的微分作用被取消。例作用减弱，微分作家用增强。ctl大于或等于5秒时，则微分作用被完全消除，系统成 为比例或比例积分调节。正作用：CF = 11。（2

8、）将测量值与给定值相同，观察记录仪指示值（通道2），待输出稳定后，改变手操泵输出压力值，变化幅度不要太大，观察控制器输出信号的变化规律（记录仪、电流表同时 观察）。如曲线所示。记录输出压力的变化量及曲线。五、注意事项：1. 手动操纵泵连续加压时不要太快，以免超压。2做上行读数时，如所加压力超过所需压力值时应将压力降低后再递增到所需压力值。 做下行读数时，如所加压力低于所需压力值时，应加压力后再逐渐递减压力至所需压 力值上。3. 阶跃加压时，注意速度，不要加超。六、问题讨论：1. 差压变送器能否作为压力变送器用？2. 比例度的大小是如何影响控制器的输出的？3. 什么是积分时间？积分时间的大小如何

9、影响控制器的输出的？4. 什么是控制器的正、反作用？在控制系统中起什么作用 ？附：智能控制器控制面板说明等1 面板说明诵节辆出宿示灯0报警1指示订报雷2拒示灯AUX辅朗接工带指示灯显示转换（兼参數询番进人）數据檸毡（義手动/自动切换股程序识置进入】数据删少锥（兼程序运疔/暫停操作）熾數齐增加镇（兼程序停止操作）光柱（选网件6指示測屋使或鬣出值讪始定信忌示窗00观込俏冠示窗OUTAL1 OOAUXSV1Q1C<3 Cv)1*/W RUN/MOLD STCMPUGU1AfOU(W2. 显示状态3. 控制器接线端子图实验三控制系统综合实验（一）总体要求一、实验要求：1、熟悉实验装置中，所学的各

10、种检测仪表的用途与安装要求。2、熟悉温度、压力、流量、液位等实验系统的组成。3、掌握简单回路控制系统。 控制器控制规律的选择：P、PI、PID。 控制器参数的工程整定。4、了解复杂控制系统的组成、特点、调节器参数的工程整定及系统投运。5、了解智能变送器、热电偶、热电阻、流量计等仪表的结构，使用方法。、实验预习报告要求例如:左图中的液位单回路调节系统示意图:LT 液位测量变送器LC 液位调节器1、熟悉系统组成、熟悉各种仪器仪表的作用 2、预习报告中，要画出系统连接示意图 3、画出控制系统的方框图 4、选择好控制规律和控制器的正、反作用、实验内容:1、不同实验装置中，控制器控制规律的选择：P、PI

11、、PID。3、控制系统的投运，结合理论分析各种控制规律对系统过渡过程的影响。4、控制器参数的工程整定方法。四、实验报告：1、分别写出不同实验装置中控制器控制规律的选择，控制器的正、反作用分析。2、控制系统投运步骤： 调节器各开关及正、反作用是否正确，调节阀的气开、气关形式。 控制器参数工程整定。3、写出控制器参数的工程整定的方法及步骤。如 ：临界比例度法，衰减曲线法，经验凑试 法，两步整定法，一步整定法。4、通过实验，结合理论课学到的内容，谈谈有何收获和体会。（二）实验装置介绍一、液位系统实验装置1 简介：该系统由对象部分和控制部分组成，对象部分由三个同样大小的水箱构成，可方便的组成一阶对象、

12、三阶对象系统中有互相独立的两个流量通道，分别作为调节通道和干扰通道，扰动可以加在任 意一个水箱上，以观察由扰动点不同给调节系统的调节质量带来的影响。控制部分可由自动化仪表构成，也可用计算机进行控制。可以对整个系统进行控制, 分析和研究。本装置可做单容对象特性实验，三容对象特性实验，单回路控制，串级控制，比值控制，前馈一反馈控制等实验。2 装置中的主要仪器仪表数字显示仪2台，色带指示仪3台； 控制器4台，显示记录仪I台，接线板I 块；恒流给定器4块，气动薄膜调节阀2个;电容式变送器3块，电气转换器2个；电磁阀1个，涡轮流量计1个。对象示意图、温度系统实验装置1 简介: 该系统由对象部分和控制部分组成，对象部分由一个水箱构成，内有加热管，热电阻传感 器可方便检测出水箱内温度。温度的控制采用可控硅电压调整器， 调整供給加热管的电压 水箱内有进水口和出水口，可使流体处于动态控制部分可由自动化仪表构成，也 可用计算机进行控制。可以对整个系统 进行控制，分析和研究。2 装置中的主要仪器仪表 毫安指示表3块，调节器2台； 纪录仪2台，差压变送器1台； 调节阀I个；电气转换器I台； 显示器，