1、了解簡單過程控制系統的構成及儀表的應用（熟悉儀表的操作）
2、掌握簡單過程控制的原理及儀表使用
二、 實驗設備及參考資料
1．過程控制綜合實驗裝置—儀表控制模塊
2．計算機及MCGS組態軟件—儀表控制實驗.MCG
3．實驗專用線若干及RS485轉232通訊線一根。
三、 實驗系統流程圖
圖3-4 變頻器支路單容液位控制
四、 實驗原理
本實驗采用儀表控制,將液位控制在設定高度。根據上水箱液位信號LT1輸出給儀表,儀表根據P、I、D參數進行PID運算，輸出信號給變頻器，然后由變頻器控制變頻器供水系統的進水流量，從而達到控制液位恒定的目的。
五、實驗步驟
1、按附接好實驗導線和通訊線。
在傳感器信號輸出區域，將上水箱信號 LT1輸出用實驗線連接到智能調節儀I（addr：1）的 輸入 1-5V 信號輸入端，正負一一對應。
將智能調節儀I的 輸出4-20mA 連接到執行器控制信號輸入區變頻器控制信號端口，正負一一對應。
2、使用485轉232通訊線將控制臺右側面的儀表通訊口 “COM2” 與上位機連接。
3、將手動閥門2V1、V4、V4打開，關閉2V2、2V3。
4、先打開控制臺左側的總電源開關，按“Start”按鈕啟動設備，再打開儀表電源。
5、運行計算機上儀表控制實驗軟件，選擇系統管理菜單中的用戶登錄，登錄用戶。
6、選擇單回路控制實驗的變頻器支路單容液位控制實驗。
7、選用儀表控制則點擊“儀表參數”，設置參數，
Addr=1 InP=33 OPt=4-20mA dPt=1
比例系數P=10，積分系數I=40， D=0 Ctl = 2
SCL=0 SCH=1200
OPL=0 OPH=100
CF2=0
8、其余參數不變，參數設置完點擊退出。
9、選擇儀表控制，給定設定值8cm。
10、在控制面板上，打開變頻器電源開關，打開變頻器啟停開關，啟動變頻器。
11、待液位平衡后，通過以下方式加干擾：突增（或突減）設定值的大小，使其有一個正（或負）階躍增量的變化。 擾動量為控制量的5％～15％，干擾過大可能造成水箱中水溢出或系統不穩定。加入干擾后，水箱的液位便離開原平衡狀態，經過一段調節時間后，水箱液位穩定至新的設定值，記錄此時的液位設定值，液位的響應過程曲線將如圖6-8所示。
圖3-4單容水箱液位的階躍響應曲線
12．分別適量改變調節儀的P及I參數，重復步驟10，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三種控制規律重復步驟4～8，用計算機記錄不同控制規律下系統的階躍響應曲線。
六、實驗報告要求
1．畫出單容水箱液位控制實驗的結構框圖。
2．用實驗方法確定調節器的相關參數，寫出整定過程。
3．根據實驗數據和曲線，分析系統在階躍擾動作用下的靜、動態性能。
4．比較不同PI參數對系統的性能產生的影響。
5．分析P、PI、PD、PID四種控制方式對本實驗系統的作用。
六、 思考建議
根據經驗設定PID控制與儀表自整定PID有什么區別。
DB-CG05 三容水箱對象系統實驗裝置
DB-CG05三容水箱控制系統實驗裝置是由三只互相聯通的水箱組成，這是一臺具有多個輸入和多個輸出的非線性耦合被控物理模型。它的出現為大專院校，科研院所從事自動控制理論和過程控制研究的教師和科研人員提供了一個具體的復雜的被控對象。三個水箱的液位之間存在一定的非線性耦合關系。在這個系統中，既可以進行單個水箱的液位單回路控制，也可以對相鄰兩個水箱的液位進行解耦控制，更可以對三個水箱的液位進行多變量的控制。另外，可以通過閥門的切換將三容水箱控制系統簡化雙容液位控制系統。
本裝置是模擬現代工業生產過程中對液位進行測量、控制，觀察其變化特性，研究過程控制規律的教學產品。它具有過程控制動態過程的一般特點（大慣量、大延時、非線性），是控制理論與控制工程、過程控制理論教學、實驗和研究的理想實驗平臺。通過水箱液位的控制系統實驗，用戶除了掌握過程控制理論、計算機、儀器儀表知識和現代控制技術之外，還可以熟悉生產過程的工藝流程，從控制的角度理解它的靜態和動態的工作特性。（注：控制系統由用戶自行配套或選購本公司生產的“三容水箱綜合控制系統實驗平臺”，常規配置采用遠程數據采集模塊作為控制系統。）
二、實驗內容（常規配置）
1、水箱液位傳感器的特性及其標定
2、單容水箱對象特性測試實驗
3、雙容水箱對象特性測試實驗
4、三容水箱對象特性測試實驗
5、單容水箱液位的定值控制實驗
6、雙容水箱液位的定值控制實驗
7、三容水箱液位的定值控制實驗
8、二容水箱液位的計算機耦合控制實驗
9、單容水箱液位的計算機模糊控制實驗
10、單神經元控制實驗
11、單容水箱液位的計算機預測控制實驗
12、壓力的單閉環控制實驗
13、流量的單閉環控制實驗
14、水箱液位與流量的串級控制實驗
15、流量的單/雙閉環比值控制實驗
16、液位的變比值控制實驗