内容发布更新时间 : 2024/11/9 14:41:22星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

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实验一、一阶单容上水箱对象特性测试实验

一．实验目的

（1）建立单容水箱阶跃响应曲线。

（2）根据由实际测得的单容水箱液位的阶跃响应曲线，用作图的方法分别确定它们的参数（时间常数T、放大系数K）。 二．实验设备

CS2000型过程控制实验装置， PC机，DCS控制系统与监控软件。 三、系统结构框图

单容水箱如图1-1所示：

丹麦泵电动调节阀V1Q1DCS控制系统手动输出 hV2Q2

图1-1、 单容水箱系统结构图

四、实验原理

阶跃响应测试法是系统在开环运行条件下，待系统稳定后，通过DCS控制系统监控画面——调整画面，（调节器或其他操作器），手动改变（调节阀的开度）对象的输入信号（阶跃信号），同时记录对象的输出数据或阶跃响应曲线。然后根据已给定对象模型的结构形式，对实验数据进行处理，确定模型中各参数。

五．实验内容步骤

1)对象的连接和检查：

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(1)将CS2000 实验对象的储水箱灌满水（至最高高度）。

(2)打开以水泵、电动调节阀、孔板流量计组成的动力支路（1#）至上水箱的出水阀门.关闭动力支路上通往其他对象的切换阀门。 (3)打开上水箱的出水阀至适当开度。 2)实验步骤

(1)打开控制柜中水泵、电动调节阀、24V电源的电源开关。

(2)打开DCS控制柜的电源，打开电脑，启动DCS上位机监控软件，进入主画面，然后进入实验一画面“实验一、一阶单容上水箱对象特性测试实验”。

注满水箱 打开出水阀 打开阀门，连通电动调节阀

关闭支路阀 打开上水箱 打开上水箱 打开电源

进水阀 出水阀

打开泵的开关 打开调节阀开关 打开24V电源 打开DCS控制柜电源

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(3)用鼠标点击调出PID窗体框，然后在“MV”栏中设定电动调节阀一个适当开度。（此实验必须在手动状态下进行）

（4）、观察系统的被调量：上水箱的水位是否趋于平衡状态。若已平衡，应记录系统输出值，以及水箱水位的高度h1和上位机的测量显示值。

（5）、迅速增加阀门开度，增加5%，记录此引起的阶跃响应的过程参数，它们均可在上位软件上获得。以所获得的数据绘制变化曲线。 （6）、直到进入新的平衡状态。再次记录平衡时的下列数据。

（7）、将系统输出值调回到步骤(5）前的位置，再用秒表和数字表记录由此引起的阶跃响应过程参数与曲线。 （8）、重复上述实验步骤。

（9）、最后将数据整理好填入表格，根据数据作出对应曲线并求出相关参数。

六、 实验报告要求

（1）作出一阶环节的阶跃响应曲线。

（2）根据实验原理中所述的方法，求出一阶环节的相关参数。

DCS系统手动 给定值 阀门开度 0~100 20

cm 12.75 cm 29.60 水箱水位高度h1 上位机显示值 精品文档