過程控制實(shí)驗(yàn)裝置的講解

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/span>

1、熟悉單容水箱的數(shù)學(xué)模型，掌握單容水箱特性的階躍響應(yīng)曲線測試方法；

2、根據(jù)實(shí)驗(yàn)測得的液位階躍響應(yīng)曲線，確定其特征參數(shù)K、、及傳遞函數(shù)。

二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備

1、過程控制實(shí)驗(yàn)裝置(DDC控制單元、信號(hào)及控制板)。

2、計(jì)算機(jī)及MCGS組態(tài)軟件。

3、實(shí)驗(yàn)專用線若干通訊線。

三、實(shí)驗(yàn)原理

階躍響應(yīng)測試法是被控對(duì)象在開環(huán)運(yùn)行狀態(tài)下，待工況穩(wěn)定后，通過控制器手動(dòng)操作改變對(duì)象的輸入信號(hào)（階躍信號(hào)），同時(shí)記錄對(duì)象的輸出數(shù)據(jù)和階躍響應(yīng)曲線。然后根據(jù)跟定對(duì)象模型的形式，對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行合理的處理，確定模型中的相關(guān)參數(shù)。

具有自衡能力的單容水箱示意圖如下所示。

具有自衡能力的單容水箱示意圖

根據(jù)物料平衡方程，可得出單容液位過程的傳遞函數(shù)為

考慮到對(duì)象的滯后時(shí)間，則單容液位過程的傳遞函數(shù)可用以下公式表示

通過實(shí)驗(yàn)的方法，可以測得一階系統(tǒng)的階躍響應(yīng)模型，實(shí)驗(yàn)方法如下：

具有純滯后的一階慣性對(duì)象的S型階躍響應(yīng)曲線

1、手動(dòng)改變控制器的輸出信號(hào)u（k），觀察被控變量h（k）的變化過程。

2、由階躍響應(yīng)曲線計(jì)算被測對(duì)象的特征參數(shù)

    對(duì)象的近似模型：

由此可得，穩(wěn)態(tài)增益為：

純滯后時(shí)間與時(shí)間常數(shù)分別為 ：

四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟

1、了解實(shí)驗(yàn)裝置中的對(duì)象，流程圖如圖所示。

上水箱單容特性測試實(shí)驗(yàn)流程圖

2、按圖接好實(shí)驗(yàn)導(dǎo)線和通訊線。

上水箱單容特性測試實(shí)驗(yàn)接線圖

3、將控制臺(tái)背面的通訊口與上位機(jī)連接。

4、將手動(dòng)閥門1V1、V4打開，將手動(dòng)閥門1V3、1V6、1V7、LV關(guān)閉。

5、先打開實(shí)驗(yàn)對(duì)象的系統(tǒng)電源，然后打開控制臺(tái)上的總電源，再打開直流電壓、電流表和DDC控制單元電源。

以上為過程控制實(shí)驗(yàn)裝置的講解。

產(chǎn)品詳細(xì)介紹：

1、過程控制實(shí)驗(yàn)裝置http://www.gaolian.tech/prodisplay.php?id=103

2、現(xiàn)場總線技術(shù)過程控制實(shí)驗(yàn)裝置http://www.gaolian.tech/prodisplay.php?id=100