《化工自动化与仪表》2014实验讲义.docVIP

PAGE PAGE 25 《化工自动化及仪表》 实验讲义 华东理工大学 信息学院自动化系 2014年2月 实验一 控制系统认识 一．实验目的 1. 了解开环、闭环控制 2. 了解简单控制系统的基本组成环节 熟悉控制流程图和控制方框图 认识常用仪表 二．实验装置 电阻炉温度控制系统二套 三．实验内容 1．控制系统流程图 TT TRC TV TT TRC TV TE 电阻炉 图1-1控制系统流程图 2．控制系统方框图 了解控制系统方框图的构成，熟悉电阻炉温度控制系统方框图。其控制系统方框图如图1-2 所示。 温度设定 4~20ma 0~220V 0~ 温度设定 4~20ma 0~220V 0~1000 温度控制器 触发器及可控硅 电阻炉 - 4~20ma 温度变送器 mv 热电偶 自动平衡记录仪 图1-2 炉温控制系统方框图 3．指出温度控制系统的被控过程、被控变量、操纵变量、扰动、设定值和偏差。 观察、记录控制系统中所用的仪表名称、型号。 4．电阻炉温度控制系统的运行。 = 1 \* GB2 ⑴手动控制 将温度控制系统中调节器置于“手动”位置。给过程施加阶跃扰动信号，调整调节器手操输出电流，观察记录曲线的变化。 待系统稳定后无扰动切换到“自动”位置。 = 2 \* GB2 ⑵自动控制 定值控制：系统稳定时，设定值不变，对控制系统施加阶跃扰动，观察定值控制过程记录曲线。 随动控制：系统恢复稳定后，设定值作一阶跃变化，观察随动控制过程记录曲线。 四．思考题 定值控制、随动控制和程序控制有何区别？ 组成一个简单控制系统需要哪几个基本环节？ 附：电阻炉温度控制系统的主要仪器仪表 序号 名称 型号 数量 1 可控硅电压调整器 ZK-0 2台 2 数字显示控制仪 WP-S815-82-12/12-HL 2台 3 大型长图自动平衡记录仪 XWCJ-200 1台 4 24V开关电源 YJ104-030 1台 5 双回路温度变送器 WP202TC2-K 1台 6 K型热电偶 WRN2-120 2支 7 管式电阻炉 SK-2-10 2台 实验二 温度测量与显示仪表 实验目的 了解测温元件的种类与使用方法 掌握测温元件与显示仪表的正确配接方法 实验仪器与仪表 管式电阻炉及炉温控制系统 镍铬-镍硅热电偶（分度号K） 数字式温度显示仪（多功能显示控制仪SWP-T803，0.5级） 电子电位差计（XWF-100，0.5级） 电子自动平衡电桥（XQF-100，0.5级） 十进制标准电阻箱（ZX38/10，0.1级） 手动电位差计（UJ-33a 三．热电偶测温以及与常用显示仪表的配接方法 热电偶测温原理是热电效应。当参比端温度恒定时，热电偶产生的电势E（θ，θ0）会随被测温度的变化而变化。在测温时一定要注意参比端温度补偿问题，否则将造成测量的误差。目前参比端温度补偿主要是自动补偿法，即仪表在制造过程中就已经考虑到冷端补偿，采用特殊的电路或运算方法对冷端进行补偿。电子电位差计和数显仪表就采用自动补偿。此外在实验室里可采用计算方法进行人为的补偿，其方法是：将未经补偿时测量到的温度根据分度号转化成电势信号E(θ,θ0)，然后查分度表得到参比端温度E(θ0,0),根据公式：E(θ,0)= E(θ,θ0) + E(θ0,0)，就可以得到电势E(θ,0)，再查分度表就可以得到准确的测量值。 1．热电偶与电子电位差计配接 电子电位差计属自动平衡式显示记录仪表，用于测量记录mv电压信号或配接热电偶测温。电子电位差计的测量原理是电压补偿法，即用一个已知测量电桥的输出电压（即指示值）来与未知的测量电压比较，两者的差值经放大后驱动可逆电机以改变桥路的输