電動閥支路流量控制實驗
一、實驗目的1．了解單回路流量定值控制系統的結構與組成。
2．了解渦輪流量計的特性。
3．應用階躍響應曲線法整定控制器的參數。
4．研究控制器相關參數的變化對系統動態性能的影響。
5. 掌握電動閥流量控制方法。
二、 實驗設備
1．過程控制綜合實驗裝置—DDC控制模塊
2．計算機及MCGS組態軟件—DDC控制實驗_ModBusRTU.MCG
3．實驗專用線若干及RS485轉232通訊線一根。
三、實驗原理
根據設定的流量輸給計算機，用計算機的輸出來控制電動調節閥，用流量計測出流量信號反饋給計算機，由計算機進行比較和運算輸出給電動調節閥，從而最終達到管內流量的平衡。
電動閥流量控制系統原理方塊圖如圖3.19所示。
圖3.19 電動閥流量控制系統原理圖
四、實驗步驟與內容
1．了解實驗裝置中的對象，流程圖如圖2.12所示。
圖2.12電動閥流量特性測試實驗流程圖
2．接好實驗導線。
在傳感器信號輸出區域，將流量計1信號 FT1用實驗線連接到DDC控制模塊的AI0信號輸入端，正負一一對應。
將DDC控制模塊輸出信號AO0連接到執行器控制信號輸入區的電動調節閥控制信號端口，正負一一對應。
3．使用485轉232通訊線將控制臺側邊DDC通訊口 “COM1” 與上位機連接。
4．將手動閥門1V1、V3、V4打開，將手動閥門1V2關閉。
5．先打開控制臺左側的總電源開關，按“Start”按鈕啟動設備，再打開DDC電源開關。
6．運行計算機上的 DDC控制實驗_ModBusRTU.MCG工程，選擇“系統管理”下拉菜單中的“用戶登錄”，出現的界面如圖3.22所示。
圖3.22 “用戶登錄”界面
7．點擊“確認”，用戶登錄完畢。選擇“單回路控制實驗”下拉菜單中的“電動電動調節閥支路流量控制實驗”，出現如圖3.23所示的“電動電動調節閥支路流量控制實驗”界面。
圖3.23 “電動電動調節閥支路流量控制實驗”界面
8．點擊“參數設置”，出現如下界面。
圖3.24 “參數設置”界面
9．將AI0設置為0 – 1200。點擊退出，參數設置完畢。
10．按本章第一節中的經驗法或動態特性參數法整定調節器參數，選擇PI控制規律，并按整定后的PI參數進行調節器參數設置。
Ts=1 （參考值）
SV=800 （參考值）
Kc=0.02（參考值）
Ti=5 （參考值）
Td=0 （參考值）
11.選擇計算機控制方式，在控制臺上打開水泵、電動調節閥電源。
12．穩定后，分別適量改變調節儀的P及I參數，用計算機記錄不同參數時系統的階躍響應曲線。
13．分別用P、PD、PID三種控制規律，用計算機記錄不同控制規律下系統的階躍響應曲線。
14．實驗結束后，關閉水泵1、電動調節閥電源，關閉漏電保護器，拆除實驗線。
五、實驗報告要求
1．畫出電動閥支路流量控制系統的結構框圖。
2．用實驗方法整定PI控制器的參數，寫出整定過程。
3．比較不同PID參數對系統的性能產生的影響。
4．分析P、PI、PID三種控制規律對本實驗系統的作用。
六、思考題
1．流量控制的特點和流量控制的難點。