A3000过程控制实验指导书(实验用)

10A3000过程把握试验系统试验指导书V3.0北京华晟高科教学仪器编制安全留意事项：分为“危急”和“留意”。！危急：不正确的操作造成的危急状况，将导致死亡或重伤的发生。坏。留意事项，由于它们对于个人安全都是重要的。防止触电尽管系统经过多层保护，还是请用户留意以下安全事项。！危急严格要求系统牢靠接地，包括现场对象系统，把握系统，接地电阻不大于4欧姆。子，变频器前盖板，否则会发生触电的危急。否则接触各种充电回路可能造成触电事故。请不要用湿手操作设定各种旋钮及按键，以防止触电。对于电缆，请不要损伤它，不要对它加过重的应力，使它承载重物或对它钳压。否则可能会导致触电。包括布线或检查在内的工作都应由专业技术人员进展。在开头布线或修理之前，请断开电源，经过10分钟以后，用万用表等检测剩余电压后进展。防止烫伤！危急不要接触热水管道，避开高温烫伤。在热水没有冷却时，不要翻开锅炉，不要进展任何修理维护工作。！留意请尽量把握水温在70度以下，以免高温烫伤，提高产品寿命。防止损坏！危急在水泵运行状态，确定制止进展水泵切换把握操作，否则可能损坏变频器。！危急加了硬件的连锁保护，但是也要在操作时留意。！留意灾。各个端子上加的电压只能是使用手册上所规定的电压，以防止爆裂、损坏等等。确认电缆与正确的端子相连接，否则，可能会发生爆裂、损坏等等事故。始终应保证正负极性的正确，以防止爆裂、损坏等。现场系统组成A3000现场系统〔A3000-FS和A3000-FBS〕包括三水箱，一个锅炉，一个强制换热器，两个水泵，两个流量计，一个电动调整阀。其他还包括加热管，大水箱。图见1-4-1。把握系统组成A3000把握系统〔A3000-CS〕包括了传感器执行器I/O连接板、三个可换的子把握系统板，第三方把握系统接口板。整个局部设计在一个工业机柜中，开放性极强。一个前门，保证了设备防尘、散热等需要。内部构造设计合理，布线完全依据工业要求，整齐、牢靠。系统构造如以下图。左边是机柜布置简图，右边是各个把握系统的半模拟屏简图。A3000对象单元、供电系统、传感器、执行器〔包括变频器及调压器〕、以及半模拟屏，从而组成了一个只需承受外部标准把握信号的完整、独立的现场环境。1、A3000特点现场系统通过一个现场把握箱，集成供电系统、变频器、移相调压器、以及现场成全部试验功能。从而实现了现场系统与把握系统完全独立的模块化设计。现场把握箱侧面是工业标准接线端子盒。这种标准信号接口可以使现场系统与用户自行选定的DCS系统、PLC系统、DDC系统便利连接，甚至用户自己用单片机组成的系统都可以对现场系统进展把握。现场系统的设计另外的优势是保证动力线与把握线的电磁干扰隔离。现场系统的设计保证了把握系统只需要直流低压就可以了，使得系统设计更模块化，更安全、具有更大的扩展性。A3000-FS2-1-1所示。2-1-1A3000现场系统构造图1个压力，1个电磁流量计，1个涡轮番量计，1个电动调整阀，两个电磁阀，2个液位开关。2、现场系统面板左侧设置：Ø 电源：220VAC单相电源开关，380VAC三相电源开关。Ø 开关：三个旋钮开关，分别是1#、2#工频电源开关，以及变频器把握水泵的开0-50Hz，而继电器不能工作。Ø两个拨动开关，分别是现场系统照明用电源开关，以及变频器STF〔正转〕把握开关。留意在机柜上还有并联的一个STF把握端，假设要设置工作模式，请断开该把握端。为了避开把握规律太简洁，我们一般不连接机柜上的这个开关。Ø 电压表：显示加在调压器上的电压值。Ø 变频器：对于A3000FBS系统，则具有ProfibusDP把握端子。5水泵、两个电磁阀开启时，其状态指示灯分别点亮。当锅炉内水位超过低限液位开关时，液位开关闭合，联锁把握指示灯点亮，可以开头对锅炉加热。3、支路分析1有1#水泵，换热器，锅炉，还可以直接注水到三个水2有2#水泵，压力变送器，电动调整阀，三个水箱，还有一路流入换热器进展冷却。〔1〕1分析1包括左边水泵，1#热器。水泵可以使用变频器把握流量，电磁阀可能没有。由于支路1用动态水，本系统设计了一个水循环回路来达成此目的。即翻开JV304、JV106、XV101，关闭其它阀门〔留意JV104〕，1#1#水泵循环起来。时，液位开关翻开，加热器无法开启。当液位超过它时，液位开关合上，加热器信号连通，因此可以防止加热器干烧。2#电磁阀，注入冷水，使锅炉内温度快速下降；其次，当锅炉内水量超过液位上限时，高限液位开关闭合，通过联锁把握，关闭2#电磁阀，不再注入冷水。支路1转换试验。锅炉底部连接有滞后管系统。翻开JV501、JV502，关闭JV503，锅炉内的水只流过第一段滞后管，进入储水箱。翻开JV503，关闭JV502，水流过两段滞后管，即增加了滞后时间。在滞后管出口装有一个温度传感器，可以做温度滞后试验。(2)2分析2包括右边的水泵，2#流量计，压力变送器，电动调整阀。可以到达任何一个容器，锅炉以及换热器。水泵可以使用变频器把握流量，也可以使用电动调整阀，对于小流量使用调整阀比较准确，对于要求快速把握的，则使用变频器比较便利。支路2〔各装一个压力变送器压力变送器，测得水箱的压力信号，之后转换为液位信号。面上也会生成组态王工程治理器的快捷方式，名称为“组态王6.5”。STEP7是用于SIMATICS7-200,S7-300/400站创立可编程规律把握程序的标准软件。它可以运行在Windows98、Windows2023、WindowsMe、WindowsXP操作系统上。我们所承受的通讯方式为PC/PPIS7-200编程口RS-485与PC机RS-232端口的连接。编程语言可以使用梯形图〔LadderDiagram〕、功能块图〔FunctionBlockDiagram〕、语句表〔StatementList，也称指令表〕。温度、压力、液位和流量1、Pt100热电阻100Pt100热电阻，以便获得比较高的精度。固然也可能使用热电偶，以便让学生学会更多的温度测量方案。Pt100使用两线制或三线制接法，承受三线制接法是为了削减测量误差。由于在多数测〔〕又分别加在电桥相邻的两个桥臂上，如以下图。Pt1001000.4欧姆，但是不是格外线性的。使用万用表就可以测量温度。温度变送器为两线制，24V3-1-1所示3-1-1温度变送器接线原理图现场系统的温度传感器为Pt100热电阻，量程为0～100℃，承受导线补偿，马上A、C4～20mAPt100100Ω4.00mAPt100125Ω标准电阻，调整量程调整螺钉，当测量仪表显示14.17～14.18mA程已调好。一般状况下，温度变送器在出厂时已校好，不需用户调整。8080℃。依据学校要求，可能有热电偶，一般使用康-铜热电偶。2、液位压力传感器液位压力传感器是两线制接法，输出信号为4～20mA2-2-2所示：2-2-2压力传感器接线原理图ab之间接负载〔250～500Ω〕。检验压力传感器信号时，在ab之间串一个标准电阻，然后测其上的压降，可以算出ab3.85～4.00mA，吹入空气，电流值增大。ab间的电流应当为4.00m〔标准状态ab3.8～4.0mA〔百特仪表量程范围设为4～20mA〕。假设误差比较大，则可以在把握系统中进展校正。例如假设测量值低于4毫安，则直接显示0。然后测量值上加上确定高度，从而获得比较准确的液位高度。一般过程把握不要求这个确定高度。留意：加电几分钟后才能获得准确数值。液位的把握范围在0%--85%之间，而电流范围在4-17.5mA之间。压力的把握范围在35%--70%10-15.5mA之间。3、涡轮番量计涡轮番量计有两种，一种是直接脉冲输出，然后连接到流量积算仪，或者脉冲计数器，例如ADAM4080，采集卡的计数器端等；一种是带4-20毫安标准两线制信号输出。脉冲输出型涡轮番量计承受三线制接法，如图2-2-3：2-2-3涡轮番量计接线原理图〔LWGY-15760~780立方米/小时，LWGY-10型号为1550~1570Hz/立方米/小时。需要经过流量积算仪或其他频率4-20毫安的数据。JV104翻开，JV304关闭。否则就需要拆下涡轮番量计滤网进展清洗。4-20毫安标准两线制的涡轮番量计则直接依据如图2-2-4接法：留意：

2-2-4涡轮变送器接线原理图LWGYA-150-5立方/小时。该型号测量小流量〔<0.6立方/小时〕信号0%-32%。为了保证低流量下的精度，我们可以使用满量程1.2立方/小时的涡轮番量计LWGYA-10，所以假设超过量程，则可以关闭少一些阀门。流量把握范围可以0%-100%。4、电磁流量计2-2-5所示：2-2-5电磁流量计接线原理图泵，将电磁流量计信号输入百特仪表〔量程设为～3小时量计液晶屏上会显示瞬时流量与累积流量值。留意：不要在没有水的状况下给电磁流量计加电。加电几分钟后才能获得准确数值。为了保证低流量下的精度，我们使用了满量程3立方/小时的电磁流量计，依据水泵的最大流量。流量把握范围可以0%-55%。5 西门子变频器西门子变频器可以BOP面板操作，可以4-20毫安把握，可以使用PROFIBUS-DP总线把握。西门子变频器是带PROFIBUS-DP总线的，通过PROFIBUS-DP总线与把握器连接。可以由单相/230V220V2-2-7所示：

图2-2-6 MICROMASTER420变频器的连接端子2-2-7电源接线方式STF5和834，端子U、V接负载。24V直流电源。有危急电压。因此，断开开关以后还必需等待5分钟，保证变频器放电完毕，再开头安装工作。把它们放在同一个电缆线槽中/电缆架上。按钮功功能说明按钮功功能说明能状态显 LCD显示变频器当前的设定值。示起动变 按此键起动变频器缺省值运行时此键是被封锁的为了使频器 此键的操作有效，应设定P0700=1。停顿变OFF1：按此键，变频器将按选定的斜坡下降速率减速停车.频器缺省值运行时此键被封锁；为了允许此键操作，应设定P0700=1。OFF2：按此键两次〔或一次，但时间较长〕电动机将在惯性作用下自由停车。此功能总是“使能”的。转变电动机的转动方向电动机点动功能访问参数增加/削减数值

按此键可以转变电动机的转动方向。电动机的反向用负号〔－〕P0700=1。设定的点动频率运行。释放此键时，变频器停车。假设变频器/电动机正在运行，按此键将不起作用。此键用于扫瞄关心信息。不动2〔在变频器运行中何一个参数开始：直流回路电压〔用d表示–单位：V〕输出电流〔A〕输出频率〔Hz〕输出电压〔用o表示–单位：V〕5 由P0005〔假设P0005选择显示上述参数中的任何一个，，或，这里将不再显示。连续屡次按下此键，将轮番显示以上参数。跳转功能在显示任何一个参数〔rXXXX或PXXXX〕时短时间按下此键，将马上跳转到r0000,假设需要的话，您可以接着r0000按此键即可访问参数按此键即可增加/削减面板上显示的参数数值。一些重要参数的含义：P0010开头快速调试0预备运行1快速调试30工厂的缺省设置值P0700选择接通/断开/反转〔on/off/reverse〕命令源0工厂设置值1根本操作面板〔BOP〕2模入端子/数字输入6ProfibusP0917=0。P1000选择目标频率设定值来源0无频率设定值1BOP把握频率的升降2模拟设定值6ProfibusP0917=0。P0004参数过滤器2变频器4PI比例积分把握器10设定值通道和斜坡函数发生器20通讯22变频器PID把握参数P0003参数访问级变频器的参数有4个用户访问级；即标准访问级，扩展访问级，专家访问级和修理级。访问的等级由参数P0003来选择。对于大多数应用对象，只要访问标准级〔P0003=1〕和扩展级〔P0003=2〕参数就足够了。假设使用总线把握，可以使用P0003=3，具有更高等级访问更多参数。P0970复位到原厂默认值操作常用操作模式有三种：BOP面板操作。一般先P0010=30,P970=1，把其他参数复位，然后设定P0010=0、P0700=1、P1000=1。4-20P0010=30,P970=P0010=P0700=P1000=2。Profibus总线把握，一般先P0010=30,P970=1，把其他参数复位，然后P0010=0、P0700=6、P1000=6。具体请参考多媒体系统。STF启动拨动开关，而直接就可以通过P0700的不同设置来启动，例如面板，或者总线命令。调试和操作步骤调试在根本操作面板上进展。变频器通电后，液晶屏在参数设置状态。

状态下，按 ，进入按 或 键，直到显示P070〔其值为1时才能启用BOP面板把握，按 键，显示其参数值，按 或 键，修改其参数值为1，再次按 键设定参数。同以上操作，修改P0003和P0004参数值为2。修改P00101，进入快速调试模式。设定P10001，表示用BOP操作面板把握。设定P1080和P1082参数值，分别为设置电动机频率的最小0H、最大值50H以上几个参数设置挨次可颠倒，设置完后，应将P0010设为0，进入预备运行状态。按或 键，直到显示，按启动键，显示数值从0变化到5，此时变频器已启动，按键，设定频率为30～50之间，可听到继电器动作。假设将水泵插线头接上，可以启动水泵运转。我们使用Profibus面板进展把握，使用PPO1数据构造。这是最简洁的把握方式。具体请参考文件MM4_Profibus_Eng.pdf。频率对应的数值，0-0Hz 16385-50.00Hz,可以供给如下转换公式:AV:=REAL_TO_WORD(16385*IN/50);IN是目标频率，AV为要输出的数值。水泵6-101-2立方/小时。留意，对于包括涡轮番量计的通道，假设要测量其流量，则出水阀门不要全翻开，关闭一局部，使得流量少于1.2立方/小时。80度。水泵上的开关设置最好为“常开4动，假设转动，然后再安装到底座上。10厘米。假设使用切换工频或变频把握，则要求停顿后再切换。220V10%。电动调整阀220VAC，其信号线分为输入把握信号和阀位输出信号420m。接通220VAC20mA〔4～20mA〕动到最大行程。假设施加一个电流信号，调整阀不动作，可以测量信号线两端电阻值，大小为250Ω。反之，没有电阻值，表示信号线已断开。用百特仪表检验时，将调整阀的输出信号接到百特仪12V，则表示信号线断开。使用前请认真阅读产品说明书。204毫安没有全部关闭，或者觉察电机转动而轴不动〔死转久了就会损坏设备。1单容水箱液位定值把握试验一、试验目的1、通过试验生疏单回路反响把握系统的组成和工作原理。2、分析分别用P、PI和PID调整时的过程图形曲线。3、定性地争论P、PI和PID调整器的参数对系统性能的影响。二、试验设备A3000现场系统，任何一个把握系统，万用表三、试验原理1、把握系统构造P,PPD5-2-1所示：

FV101 干扰给定值

LIC101

QiLT103

Qo h5-2-1单容下水箱液位定值把握试验Qiu把握，流出量Qo则由用户通过负载阀R来转变。被调量为水H。使用P,PI,PID把握，看把握效果，进展比较。把握策略使用PI、PD、PID调整。实际上，可以通过把握连接到水泵上的变频器来把握压力，效果可能更好。测量或把握量测量或把握量标号使用PLC测量或把握量测量或把握量标号使用PLC端口使用ADAM端口下水箱液位下水箱液位LT103AI0AI0调整阀FV101AO0AO03、参考结果下闸板顶到铁槽顶距离(开度)5-6mm。比例把握器把握曲线如以下图。多个P值的把握5-2-2上：5-2-2比例把握器把握曲线从图可见P=16时，有振荡趋势，P=248%。PI5-2-3所示。选择P=24，然后把I1800逐步削减。图5-2-3PI把握器把握曲线5-2-3I的大小对把握速度影响已经不大。从I=5时消灭振荡，并且难以稳定了。I的选择很大，8-100都具有比较好的把握特性，这里从临界条件，选择I=820之间。PID5-2-4所示：5-2-4PID把握器把握曲线P=24,I=20,D=24都具有比较好的效果。从把握量来看，P=24,I=8,D=2比较好。ADAM40005-2-5所示。5-2-5ADAM4000模块把握效果从图可见，P=4，I=8000，D=2023把握效果是最好的。四、试验要求1、使用比例把握进展单溶液位进展把握，要求能够得到稳定曲线，以及震荡曲线。2、使用比例积分把握进展流量把握，要求能够得到稳定曲线。设定不同的积分参数，进展比较。3、使用比例积分微分把握进展流量把握，要求能够得到稳定曲线。设定不同的积分参数，进展比较。五、试验内容与步骤1、系统连接在A3000-FS上，翻开手动调整阀JV201、JV206，调整下水箱闸板开度〔可以略微大一些〕，其余阀门关闭。在A3000-CS上，将电磁流量计输出连接到AI0，AO0输出连到电动调整阀上。翻开A3000电源。在A3000-FS上，启动右边水泵。启动计算机组态软件，进入试验系统选择相应的试验。启动调整器，设置各项参数，可将调整器的手动把握切换到自动把握。2、比例调整把握。设置P参数，I参数设置到最大，D=0。观看计算机显示屏上的曲线，待被调参数根本稳定于给定值后，可以开头加干扰试验。待系统稳定后，对系统加扰动信号〔在纯比例的根底上加扰动，一般可通过转变设定值实现〕。记录曲线在经过几次波动稳定下来后，系统有稳态误差，并记录余差大小。减小P1，观看过渡过程曲线，并记录余差大小。增大P5，观看过渡过程曲线，并记录余差大小。选择适宜的P，可以得到较满足的过渡过程曲线。转变设定值〔如设定值由50％60％〕，同样可以得到一条过渡过程曲线。留意：每当做完一次试验后，必需待系统稳定后再做另一次试验。3、比例积分调整器〔PI〕把握在比例调整试验的根底上，参与积分作用，即把“I”〔积分器〕由最大处设定到中间某一个值，观看被把握量是否能回到设定值，以验证PI把握下，系统对阶跃扰动无余差存在。P值〔中等大小〕，PITi，然后观看加积分时间常数Ti超调量σp大中小阶跃扰动后被调量的输出波形，并记录不同Ti值时的超调量σp积分时间常数Ti超调量σp大中小固定于某一中间值，然后转变P的大小，观看加扰动后被调量输出的动态波形，比例P大中小超调量σp据此列表记录不同值Ti下的超调量σp比例P大中小超调量σpP和Ti程曲线。此曲线可通过转变设定值〔如设定值由50%60%〕来获得。4、比例积分微分调整〔PID〕把握在PI调整器把握试验的根底上，再引入适量的微分作用，即把在仪表上设置D试验〔二〕PI把握下的曲线相比较，由此可看到微分D对系统性能的影响。选择适宜的P、Ti和Td，使系统的输出响应为一条较满足的过渡过程曲线〔阶跃50%60%来实现〕。在历史曲线中选择一条较满足的过渡过程曲线进展记录。5、用临界比例度法整定调整器的参数〔1〕在实现应用中，PID调整器的参数常用下述试验的方法来确定。用临界比例度法去整定PID调整器的参数是既便利又有用的。它的具体做法是：r(t)¨e±C(t)+-±÷÷ì待系统稳定后，逐步减小调整器的比例度δ〔即1/P〕，并且每当减小一次比例度δr(t)¨e±C(t)+-±÷÷ì5-2-6具有比例调整器的闭环系统在图5-2-7所示的系统中，当被调量作等幅荡时，此时的比例度δ就是临界比例度，用δ 表示之，相应的振荡周期就是临界周期T。据此，按下表可确定PID调整器的三k kC(t)Tk0t个参数δ、Ti和C(t)Tk0td调整器参数δkTi(S)T(S)d调整器名称P2δkPI2.2δkT/1.2kPID1.6δ调整器参数δkTi(S)T(S)d调整器名称P2δkPI2.2δkT/1.2kPID1.6δk0.5Tk0.125TkK必需指出，表格中给出的参数值是对调整器参数的一个初略设计，由于它是依据〔4：1地衰减振荡〕，则要在表格给出参数的根底上，对δ、Ti〔或T〕作适当调整。d试验完毕后，关闭阀门，关闭水泵。关闭全部电源设备，拆下试验连接线。六、思考问题分析积重量I系统的I是应当增大还是削减。七、试验结果提交1、通过抓图方法，提交获得的曲线。2、依据曲线，分析P，PI，PID把握大致具有哪些趋势特征。3、给出各个把握条件下的超调量σp，残差，以及把握稳定所需要的时间。4、依据这些数据，分析P、I、D参数对把握系统的影响。2下水箱液位和进口流量串级把握试验一、试验目的1、学习闭环串级把握的原理。2、了解闭环串级把握的特点。3、把握闭环串级把握的设计。4、初步把握闭环串级把握器参数调整。二、试验设备A3000-FS/FBS〔该试验要求中、下水箱均配置液位传感器〕三、试验原理就应运而生。1、串级把握系统的构造作为下一个把握器设定值的把握系统。2、串级把握系统的名词术语主被控参数：在串级把握系统中起主导作用的那个被控参数。副被控参数：在串级把握系统中为了稳定主被控参数而引入的中间关心变量。局部，其输入为副被控参数，输出为主控参数。局部，其输入为把握参数。的给定值。调整阀动作。副回路：由副调整器、副被控过程、副测量变送器等组成的闭合回路。主回路：由主调整器、副回路、主被控过程及主测量变送器等组成的闭合回路。一次扰动：作用在主被控过程上的，而不包括在副回路范围内的扰动。二次扰动：作用在副被控过程上，即包括在副回路范围内的扰动。衡工况时，串级把握系统便开头了其把握过程。依据不同扰动，分为三种状况：在副对象上的扰动〔工程上一般是调整阀的开度，而本试验装置中是泵电机的转速〕时的值。主对象上的扰动对被控量的影响比单回路系统时要小。一次扰动和二次扰动同时存在〔或泵电机转速〔或大幅度地使泵电机加速或减速的开度只要作较小变动即满足把握要求。3、串级把握系统的特点综上分析可知，串级把握系统副调整器具有“粗调”的作用，主调整器具有“细调”的作用，从而使把握品质得到进一步提高。串级把握系统是改善和提高把握品质的一种极为有效的把握方案系统比较，由于在系统构造上多了一个副回路，所以具有以下一些特点：改善了过程的动态特性的动态特性得到改善，使系统的响应加快，把握更为准时。提高了系统工作频率高了系统的工作频率，使振荡周期缩短，改善了系统的把握质量。具有较强的抗扰动力气制质量，所以说串级把握系统具有较强抗扰动力气。具有确定的自适应力气回路调整器的给定值适应负荷并随操作条件而变化，即具有确定的自适应力气。正确合理地设计一个串级把握系统是要其能充分发挥如上所述系统的各种特点设计时应包括主、副回路的设计，主、副调整器把握规律的选择及正、反作用方式确实定。4、主、副回路的设计串级把握系统的主回路是一个定值把握系统和副回路的设计以及主、副回路关系的考虑。下面介绍设计原则。主参数的选择和主回路的设计性。副参数的选择和副回路的设计副参数的选择抑制，必需设法选择一个可测的、反映灵敏的参数作为副参数。些扰动。计时，要充分发挥这一特点，把生产过程中的主要扰动〔并可能多的把其它一些扰动包括箱的水位为主参数与上水箱的水位为副参数的串级把握系统。串级把握系统正常运行的主要条件，是保证安全生产、防止共振的根本措施。这时主副回路间的动态联系格外亲热这就是所谓的“共振”是一个比较简洁的问题。原则上，主副过程时间常数之比应是310范围内。在工程上，应依据具体过程的实际状况与把握要求来定时间常数可以适当取大一些。但是，副过程的时间常数均不宜过大和过小。副回路设计应考虑工艺上的合理性：过程把握系统是为工业生产效劳的，设计串级把握系统，应考虑和满足生产工艺要求，虑其它因素。副回路的设计还应考虑经济性的原则。串级把握系统参数的选择对把握参数的选择，一般可考虑：1〕、选择可控性良好的参数作为把握参数。2〕、所选择的把握参数必需使把握通道有足够大的系数，并应保证大于主要扰动通道的放大系数，以实现对主要扰动进展有效把握并提高把握质量。3〕、所选把握参数应同时考虑经济性与工艺上的合理性。5、主、副调整器把握规律的选择调整器起随动把握作用，这是选择把握规律的根本动身点。PIPID把握规律。副参数的设置是为了保证主参数的把握质量，允许在确定范围内变化，允许有余差，因此副调整器只要选P把握规律就可以了。一般不引入积分把握规律。由于副参数允许有余差，而且副调整器的放大系数较大，把握作用强，余差小，假设承受积分规律，会延长把握过程，减弱副回路的快速作用。一般也不引入微分把握规律，由于副回路本身起着快速作用，再引入微分规律会使调整阀动作过大，对把握不利。6、主、副调整器正、反作用方式的选择主、副参数的关系，打算主、副调整器的正、反作用方式。在单回路把握系统设计中所述，要使一个过程把握系统能正常工作，系统必需为负反响。对于串级把握系统来说，主、副调整器正成负反响系统，即其主通道各环节放大系数极性乘积必需为正值。7、串级把握系统主、副调整器正、反作用方式确实定为了满足生产工艺指标的要求，为了确保串级把握系统的正常运行，主、副调整器正、节器的正、反作用方式。CVK，当测量值增加，调整器的输出也增加，则KC为CVC负〔即正作用调整器〕；反之，KC

为正〔即反作用调整器〕。调整器为气开，则K

为正，V气关则KV

为负。过程放大系数极性是：当过程的输入增大时，即调整阀开大，其输出也增OKO

K

为负。串级把握系统由于增加了副回路，对于进入副回路的干扰0有较强的抑制力气。0主对象时间常数较大时，可认为1：1的比例环节，从而使副回路中原来应属于主对象的那局部环节的影响消退，它使系统的振荡频率提高，加快了系统的响应，改善了把握品质。串级把握系统由于副环具有快速抗干扰功能，对于进入副环的干扰具有很强的抑制作用。因此，对于同样大小的干扰作用于主、副环，对主变量的影响是不同的。作用于副环的干扰，由于受到副环的抑制作用，结果对于主变量的影响就比较小；而作用于主环的干扰，由于此时副环的快速抗干扰力气未能得到发挥，因此干扰对主变量的影响就比较大。8、液位流量串级把握设计在A3000高级过程把握试验系统中，能够完成多个串级试验，除了双容液位可以组成串级试验之外，单容的液位和流量也可以组成串级试验，如图6-1-1所示。FICFIC102第一个动力支路引入干扰下水箱V104给定值FT102LT103LIC101输出值流量输出值水泵变频器引入干扰变频6-1-1液位串级把握试验水箱注水，流量变动的时间常数小、时延小，把握通道短，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、反响灵敏等要求。定，而副调整器的输出把握执行器。由上分析副调整器选纯比例把握，正作用，自动。主调整器选用比例把握或比例积分把握，反作用，自动。流量稳定后，通过变频器快速转变流量，参与扰动。假设参数比较抱负，且扰动较小，经过副路的校正，还将影响主回路的温度，此时再由主回路进一步调整，从而完全抑制上述扰动，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，对主回路的液位影响较小。串级把握系统框图如图6-1-2所示。〔图中电磁流量计可能为涡轮番量计〕变频器干扰 右边水泵

主回路干扰给定值+X-

器

副调整器X LIC102-

调整阀FV101

电磁流量计

液位

LT103FT102下水箱液位LT1036-1-2液位流量串级把握系统框图前面的试验中的PID数据。而副把握器只进展P调整。副回路对FT102进展把握，这个反响比较快，副回路的把握目的是很快把流量把握回给定值。可以通过另一个动力支路参与局部液位干扰。需要经过流量调整，通过FT102来平衡这个变化。9、串级把握设计测量或把握量测量或把握量标号使用把握器端口电磁流量计FT102AI1下水箱液位LT103AI0调整阀FV101AO010、把握效果把握曲线如图6-1-3所示。在系统稳定后，副回路增加的扰动，从图上可见这个扰动对系统影响很小。图6-1-3 液位流量串级四、试验要求1、设计串级把握器。2、经过参数调整，获得最正确的把握效果，并通过干扰来验证。五、试验内容与步骤1、在A3000-FS上，翻开手动调整阀JV201、JV206，调整下水箱闸板具有确定开度，其余阀门关闭。2、依据列表进展连线。或者按如下操作：在A3000-CS上，将电磁流量计〔FT102〕连到把握器AI0输入端，下水箱液位〔LT103〕AI1输入端，电动调整阀〔FV101〕连到把握器AO0端。3、在A3000-FS上，启动右边水泵，给中水箱注水。4、首先进展副回路比例调整，获得P值。5、切换至单主回路把握。断开电磁流量计与AI0的连线，将下水箱液位连到AI0。调整主把握回路〔调整P、I值即可〕，对主把握器或调整器进展工作量设定。6、关闭阀门JV2052cm高度，翻开阀门，观看把握曲线，等待稳定。7、切换到串级把握状态〔此时最好无扰动〕：AI1，主调整器输出端连接到副调整器给定端，副调整器的输出连接到调整阀。8、正确设置PID调整器：副调整器：纯比