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1、实验一 电动差压（压力）变送器实验、实验目的1了解差压（压力）变送器的结构及工作原理2学会变送器的调校和使用方法。二、实验设备与接线（一）实验设备1ADS-1151 型差压（压力）变送器1 台2有机玻璃液位计1 支3直流 mA 表1 块4万用表1 块5直流电源1 台二）接线 （参见图 1）三、实验内容及步骤1 基本误差和变差校验1 ）零点调整仪表通电后，当输入压力信号为OmmHO时，输出电流应为4mA,否则进行零点调整。顺2 时针旋转调零螺丝为正，反之为负。2）量程调整待零点调好后，加压至输入压力上限lOOOmmHO,此时仪表输出电流应为20mA。如果输2出电流大于或小于20mA，则应调整量程
2、调整螺丝，使其为20mA，（零点和量程反复调整几次 才能满足要求），然后进行误差和变差的校验。校验时，按测量范围等分几个点，先读取正 行程对应的输出电流值，然后减小压力，再读取反行程对应的输出电流值。最后，按表 1 计算出基本误差和变差。表1基本误差和变差输入压力（m mH2O）实际输入压力（m mH2O）上行程输出（KPa）下行程输出（KPa）变差相对误差表2量程调整P(mmHQ)02505007501000厶Io标称值48121620(mA)实测值2 零点迁移迁移量为lOOmmHO。前面已将01000mmHO压力范围调整好，然后在输入端加入迁移量 22的压力值即lOOmmHO,此时只准调校
3、零电位器Z,使仪表输出为OKPa。然后，输入压力2加至llOOmmHO，这时输出为lOKPa。最后按100llOOmmHO检查仪表精度，输入值及输 22出值应符合表 3 。表3零点迁移输入压力（m mH?O）实际输入压力（m mH20）上行程输出（KPa）下行程输出（KPa）变差相对误差四、数据处理按 2 级表计算，看误差是否超限。五、讨论本次实验先将 OlOOOmmHO 的测量范围调整好，再加 lOOmmHO 的迁移以后（即为 lOO22llOO mmHO）为什么就不应再调零点和量程了？2实验二 过程控制系统及工程实验（综合实验）一、实验装置简介实验装置的工艺流程如图 2 如示。1,2液位筒
4、（被控对象）5电动调节阀3低位储水槽6液位变送器4节流装置（孔板）7数字调节器8差压变送器11温度显示控制仪9流量显示仪12 变频器10温度传感器13 RS4520 模块14 计算机15水泵图 2 过程控制流程图图中液位水槽 1 和水槽2 可分别构成一个一阶被控对象，也可串联构成了一个二阶被控 对象。液位高度为被控参数，并通过液位变送器 6 测出。水槽 3 为储水槽，是为形成水的循 环而设置的。储槽 3 中的水通过水泵 15 抽出，经过孔板 4，电动调节阀 5 后，流入液位水 槽 1 ，再经手动阀流至液位水槽 2 。然后，通过手动阀流回储槽 3 中。这样对水来说，始终 是处于循环状态。对于一阶
5、被控对象的控制可以用控制液位水槽 1 的液位来实现，将测量管接入液位水槽 1 的测试口；对于二阶被控对象的控制可以用控制液位水槽2 的液位来实现，将测量管接入 液位水槽 2 的测试口，如图2 所示的虚线部分；本系统除了对液位控制外，还对流量和温度进行了测量。所有这些参数都可通过 RS485 通信与计算机进行数据交换。可通过计算机监视整个控制过程。整个实验装置除上面介绍的包括测量变送器、执行器、控制器、显示仪等在内的工艺设 备外，还包括电源控制柜、操作控制台等构成一个完整的控制系统。二、单回路控制系统的投运和整定1概述 单回路控制系统是指单参数单环简单控制系统。由于这种系统结构简单，而且在一般情
6、 况下都能满足生产要求，因此在生产过程中得到了广泛的应用。当一个单回路控制系统设计并安装完成之后，控制质量的好坏与控制器参数的选择有着 很大关系。合适的控制器参数，可以带来满意的控制效果；反之，控制器参数选择得不当， 则会使控制质量降低，甚至恶化。因此，当一个单回路控制系统组成之后，如何整定控制器图 3 液位控制系统实验线路连接原理图2实验目的1）熟悉单回路控制系统的构成；2）掌握SWP-T80PID显示控制器的使用方法；3）掌握控制系统的投运及用 4：1 衰减曲线法整定控制器参数的方法。3实验线路本实验装置与控制仪表之间连接线路如图 3 所示。本系统中液位变送器采用电动III型差压变送器，其
7、信号制为420mADC,送入液位控 制器，控制器经PID运算后产生420mADC输出信号。送给带有伺服放大器的电动调节阀。 由控制器电动调节阀控制流量。伺服放大器需AC220V交流电源。4实验步骤1）熟悉控制系统各环节的连接方法；2）熟悉 SWP-T80PID 调节器各键用途及其操作方法。3）先将控制器切换到手动控制方式（M方式）。然后启动水泵6,并打开手动阀7。同 时，调节控制器的输出，使电动调节阀开度为 50%。4）调节手动阀16和17,使液位-与L2逐渐稳定下来（一般稳定在液位全程的50% 左右，这主要是考虑有上下调节裕度）。当被控变量l2稳定不变时，调整给定值，使之与当 前的测量值相等
8、，然后立即将控制器切换到自动控制方式（A方式）。5） 将控制器的微分时间置为0 （即d=0），积分时间置为（即i=9999）,并将比例度设置为100% （即P=100），然后再用4:1衰减法整定控制器参数。其方法是：使控制器的比例度由大至小逐渐变化，在每改变一次比例度时，均利用改变给定值的方法给系统施加一次干扰（一般是给定值改变10%），然后看l2过渡过程变化情况，直至在某一比例度时系统出现4： 1的衰减比。那么，此时的比例度则为4： 1衰减比例度6，而过渡过程的振荡周期即s为 Ts 。有了6 及 Ts 后，再根据所选控制的类型按经验公式算出控制器的参数。s5数据处理1）对应于不同比例度下的过
9、渡过程曲线；2）过程出现 4： 1 衰减比时的比例度6 及振荡周期 Ts；s3）根据所选定的控制器类型，按经验公式计算出控制器的参数。6讨论结合所学理论知识对实验结果和实验中出现的各种现象进行分析、总结。实验三 光电隔离实验、实验目的1了解光电隔离器件的结构及工作原理2学会光电隔离器件使用方法。二、实验设备与接线（一）实验设备1 万能实验板1 块2 直流电源1 台3编程器1 台4单片机 ATMEL89C20511 块5万用表1 块6光耦 TLP5211 块7烙铁1 套8发光二极管、导线、电阻电容等 若干（二）接线（参见图）TLP521-1Vt:1DI0=7TLP521-1ism三、实验内容及步
10、骤按线路图将各部件焊接在电路板上，仔细检查无误后，备用； 在计算机上编制单片机程序，周期性控制灯的开关，间隔时间为 1 秒；程序编好后，用 单片机编程器将程序写入单片机；将单片机插入焊好的电路板上，送电观察各灯的状态是否与设计的一致；如不一致，修 改程序和电路；直到一致为止。记录实验现象。完善实验程序。用开关代替单片机，观察实验现象。四、实验报告1 将完成的实验现象记录和完成的实验程序整理交回；2 分析实验的原理及其用途。实验四 固态继电器实验、实验目的1了解固态继电器的结构及工作原理2学会固态继电器使用方法及其应用。二、实验设备与接线（一）实验设备1 万能实验板1 块2 直流电源1 台3编程
11、器1 台4单片机 ATMEL89C20511 块5万用表1 块6交流固态继电器1 块7.交流白只灯（15W）1只8烙铁1 套9.发光二极管、导线、电阻电容等若干（二）接线（参见图）89C51i、+5VPLO+-三、实验内容及步骤按线路图将各部件焊接在电路板上，仔细检查无误后，备用； 在计算机上编制单片机程序，周期性控制灯的开关，间隔时间为 5 秒；程序编好后，用 单片机编程器将程序写入单片机；将单片机插入焊好的电路板上，送电观察各灯的状态是否与设计的一致；如不一致，修 改程序和电路；直到一致为止。记录实验现象。完善实验程序。用万用表的电压 10V 档测量固态继电器的输入端，观察电压的变化情况，
12、并记录其电压 值。四、实验报告1将完成的实验现象记录和完成的实验程序整理交回；2分析实验的原理及其用途。SWP系列PID光柱显示控制仪操作指南一、 操作指南 （一）、仪表面板SWP-D90仪表面板第二报警指示灯第一报警指示灯参数选择键PV显示器SV显示器手/自动状态复位键减增正转指示灯少力口键键OUT反输转出指指名称内容显示器测量值PV显示器.显示实时测量值.在参数设定状态下，显示参数符号目标值SV显示器（阀位反馈值显示器）（外给定值显示器）.显示控制目标值或输出量的百分比。 阀位控制时，显示阀位反馈值.外给定控制时，显示外给定值在参数设定状态下，显示设定参数值操作键参数设定选择键可以确认已变
13、更的设定值可以按序变换参数设定模式配合F键可以实现自动/手动控制输出的切换配合土键可进入仪表二级参数设定操作设定值减少键变更设定时，用于减少数值连续按压，将自动快速减1配合原巨口键可实现自动/手动控制输出的切换键设定值增加键.变更设定时，用于增加数值.连续按压，将自动快速加1.配合宙巨键可进入仪表二级参数设定复位（RESET ）键（面板不标出）.用于程序清零（自检）名称内容指示灯AL1 指示灯（红）.开机自检（约2秒）.第一报警0N时亮灯AL2 指示灯（绿）.第二报警0N时亮灯AL3 / OUT 反转/输出指示灯（红）阀位反转时亮灯控制输出为继电器（或SSR、SCR）时亮灯控制输出为模拟量（电流或电压）时无指示灯AL4正转指示灯（绿）阀位正转时亮灯A/M 功能指示灯（红）手动与自动状态指示开始自动演算将连续闪烁，自动演算完毕时灯灭（手动状态修改参数，指示灯闪烁，该状态下，输出值保持手动，参 数修改操作同自动状态）（二）、操作方式1、正确的接线仪表卡入表盘后,请参照仪表随机接线图接妥输入、输出及电源线,并请确认无误2、仪表的上电本仪表无电源开关 , 接入电源即进入工作状态 。3、仪表设备号及版本号的显示仪表在投入电源后，可立即确认仪表设备号及版本号 。3秒种后，仪
