反应釜压力控制方案实施 (1).doc

反应釜压力控制方案实施

一、实验目的

1、了解压力定值控制系统的组成。

2、应用阶跃响应曲线法整定调节器的参数。

3、研究相关参数的变化对系统性能的影响。

二、实验仪器

1、过程控制系统实验装置控制柜及控制对象1台

2、GLSIM37SMART-200PLC、调压器、模拟数据采集卡各1个

3、安装STEP7-Micro/WINSMART编程软件、MCGS组态软件的PC机 1台

4、以太网线1根，万用表1个

三、实验原理

系统的被控对象为压力容器，流经容器中的液体流量Q作为被控变量。系统控制任务在稳态时，被控变量总等于给定值。压力控制回路中，流量与压力的转换关系为：

式中------流量为零时的静压------液阻

对该式两边取导数，便可得到过程的增益

因是由调节器保持不变的，所以作为负荷变量的管线阻力与流量的关系为：

由于过程增量与流量程反比，用等百分比来调整负荷，得，图4-4.1为压力定值控制系统的方框图。

图4-4.1压力定值控制系统的方框图

四、实验步骤

1、参照图4-4.2，完成实验系统的接线。

2、检查接线，确定无误后，开启总电源空气开关和钥匙开关，打开24V开关电源，给压力传感器上电。再按下启动按钮，给PLC上电。

3、打开STEP7-Micro/WINSMART软件，并打开“PLC”程序进行下载，然后将S7-200置于运行状态，然后运行MCGS组态软件，在实验目录中点击本实验，进入监控界面。

4、手动操作PLC的输出，通过变频器支路给压力容器打水，同时将出水阀开到适当的位置。待压力趋于给定值且不变后，把PLC由手动切换为自动，使系统进入自动运行状态。

5、观察实时或历史曲线，当系统稳定运行后，加入阶跃扰动（将给定量增加5%～15%），观察并记录系统的输出响应曲线。

6、通过反复多次调节PI的参数，使系统具有较满意的动态性能指标。用计算机记录此时系统的动态响应曲线。

五、实验报告

在实验报告中填写《实验报告十四》，详细记录实验过程中的原始记录（数据、图表、波形等）并结合原始记录进一步理解实验原理。

六、思考题

1、纯比例P控制时，分析不同P值下的阶跃响应曲线。

在比例调节控制的基础上，加上积分作用“I”，根据不同的情况，设置不同的大小。观察被控制量能否回到原设定值的位置，以验证系统在PI调节器控制下，系统的阶跃扰动无余差产生。

3、为什么采用PI调节器消除系统的余差，而不采用纯积分器？