单回路控制系统实验指导书10_1_.5.docVIP

单回路控制系统PID参数整定实验指导书 一、实验目的： 本实验装置以管式电炉为被控对象，用Honeywell通用数字式控制器，依据所提出的技术要求，可以构成不同形式的温度控制系统。通过实验可进一步了解和掌握控制系统的构成；各单元在控制系统中的作用、要求，调校方法；以及控制系统的参数整定。通过控制系统实验，进一步加深和巩固过程控制系统课的学习，锻炼和提高分析问题，解决问题的能力。 二、实验中的工艺要求： 炉中部给定温度200摄氏度。 主要干扰因素： ①管式电炉加热丝的供电电压、频率的变化 ②电炉内外的热对流 注：以上提出的工艺要求也可以在实验中依据具体条件而有所改变。 三、实验内容： 设计单回路温度控制系统，并进行正确接线。 熟悉数字调节器的使用和参数设置的方法。 单回路闭环控制系统的参数整定和分析。 四、实验装置： 整套实验装置由管式加热炉，交流调压器，测温元件，控制柜，计算机，台式记录仪组成。通过控制柜上的接线端子，用导线连接，可构成单回路、串级等控制系统，并可完成对象特性的测定，调节器参数整定等实验。 实验装置仪表选型介绍： ⑴主调节器：通用数字控制器Honeywell DC330E-K0-100-20 ⑵副调节器：通用数字控制器Honeywell DC230B-C0-0A-11 ⑶数字交流电压表 WP-E812-00-N ⑷数字交流电流表 WP-E814-02-N ⑸指针直流电流表 2085，4~20mA ⑹数字温度变送器 WP-C903-02-03-HL ⑺可控硅电压调整器 ZK-1 ⑻接触式调压器 TDGC2-3, 3KVA ⑼热电偶 K型， 测量范围 0~1300摄氏度 ⑽台式记录仪 LM17-2A ⑾管式加热炉 1000W 五、实验主要步骤： 设计单回路温度控制系统，在实验装置上用导线连接，完成单回路控制系统的构成。 熟悉数字控制器（Honeywell DC3300）的使用，了解P、I、D、参数的设置方法，具体操作请参照仪表使用说明进行。 温度控制系统的参数整定步骤： 1) 给电炉加初始电压25V左右，使电炉升温。 2) 通过记录仪观察温度变化，等待系统稳定。 3) 当系统稳定于某一温度值时，加给定值扰动，即使调节器给定值大于当前稳态值30?C，同时将调节器由手动切换到自动，此时整个系统处于按PID参数进行自动调节状态，用记录仪记录过渡过程曲线。 4) 实验中注意记录所需数据，观察整定效果。 5) 适当调整P，I，D参数，争取使过渡过程曲线达到4︰ 六、实验结论 总结实验结果，分析实验数据，完成实验报告。 自动化实验中心 2010-5-21 注意事项 请参照UDC3300使用说明正确使用仪表，与本实验无关参数严禁改动。 测量量程：50℃—550℃ （已完成设置） 记录仪参数设置：走纸速度 6mm/min； 量程 10mV 调节参数范围： 比例 3%至10% 之间 积分 1分钟至3分钟之间 微分 0.3分钟至1.0分钟之间 按DISPLAY键，显示给定值SP，用▲键，▼键 修改SP数值 加给定值扰动后，按MANUAL/AUTO键，将调节器切换到自动状态。 . 通用数字控制器UDC3300使用说明 键盘功能介绍： SET UP键 组态键：将控制器设置为组态模式 FUCTION LOOP 1/2 功能键：用于选择已选择的组态组的独立功能。 LOWER DISPLAY 下排显示操作键，选择显示下排显示的操作参数。循环显示输出OUT、偏差DEV、给定值SP MANUAL/AUTO 手动/自动转换键，交替选择手动或自动模式。 SETPOINT SELECT 在组态的设定点之间来回切换。 RUN/HOLD 初始化单设定点斜坡/设定点程序。 ▲ 向上调整值 ▼ 向下调整值 2. 组态子菜单详解： 21 LOOP1 TUNING 回路1参数整定： （按SET UP键 进入TUNING菜单，按FUCTION键 设置P D I参数） 提示符（下排显示） 功能说明 参数可设置的范围或使用选项 PROP BD OR GAIN 比例带1或增益1 0.1 ~9999% RATE MIN 微分时间1（分钟） 0.00~10.00分钟 RSET MIN 积分时间1（分钟） 0.02~50.00 SECURITY