第四節(jié)

鍋爐內膽水溫與循環(huán)水**串級控制系統(tǒng)

一、THSA-1 對象連線 THSA三相電源輸出端 U、 W 對應連接三相 SCR 移相調壓器的三相電源輸入端 U、 V、 V、W；調壓器的三相調壓輸出端 U0、V0、W0 接三相電加熱管輸入端 U0、V0、W0； 三相電源輸出端 U、V、W 對應連接三相磁力泵（～380V）的輸入端 U、V、W；將 電動調節(jié)閥的～220V 輸入端 L、N 接至單相電源Ⅲ的 3L、3N 端；并將電動閥支 路**鈕子開關撥到“ON”位置。 二、S7-300 控制臺連線 S7內膽溫度 TT1 鉑電阻 1a、1b、1c 端對應連接 SA-41A 掛件的 1a、1b、1c 端； FT1 電動閥支路** （+、 相應接到 SA-41A 掛件的 A/I0 通道 -） （+、 ； SA-41A -） 將 ，第二 掛件的第一輸出通道 A/O0（+、-）接到電動調節(jié)閥 4～20mA 輸入（+、-） 輸出通道 A/O1（+、-）接到三相移相調壓模塊的 4～20mA 輸入（+、-） 。 三、實驗結構圖

四、實驗步驟 1.按上述要求連接實驗系統(tǒng)，利用電動調節(jié)閥支路手動將鍋爐內膽打滿水。 打開對象相應的水路（F1-1、F1-2、F1-5、F1-13） 。 2.用電纜線將對象和 S7-300 控制臺連接起來。

3.合上 S7-300 控制屏電源，給 CPU 315-2 DP 及相應模塊上電。 4.打開 Wincc 上位機組態(tài)軟件，并進入相應的實驗。 5.啟動對象總電源，并合上三相電源。 6．按經(jīng)驗數(shù)據(jù)預先設置好副調節(jié)器的比例度。 7．用反應曲線法整定主調節(jié)器的 PI 參數(shù)（具體見“THJ-2 **過程控制系 統(tǒng)實驗指導書”相關部分） 。 8．手動操作主調節(jié)器的輸出，控制電動調節(jié)閥的開度來改變流入內膽水的 ** Q 的大小，當內膽的水溫趨于給定值并穩(wěn)定不變時，把主調節(jié)器由手動切換 為自動。 9.當系統(tǒng)穩(wěn)定運行后，給溫度設定值加一個適當階躍擾動，觀察系統(tǒng)的輸出 響應曲線。 10.通過反復對主、副調節(jié)器參數(shù)的調節(jié)，使系統(tǒng)具有較滿意的動、靜態(tài)性 能。

第五節(jié)

一、THSA-1 對象連線 THSA-

水箱液位與進水**串級控制系統(tǒng)

將三相電源輸出端 U、V、W 對應連接三相磁力泵（～380V）的輸入端 U、V、 W；把電動調節(jié)閥～220V 的輸入端 L、N 接至單相電源Ⅲ的 3L、3N 端；并將下水 箱液位、電動閥支路**鈕子開關撥到“ON”位置。 二、S7-300 控制臺連線 S7； 將 LT3 下水箱液位（+、-）相應接到 SA-41A 掛件的第一通道 A/I0（+、-） FT1 電動閥支路**（+、-）相應接到 SA-41A 掛件的第二通道 A/I1（+、-） ；將 SA-41A 掛件的第一輸出通道 A/O0（+、-）接到電動調節(jié)閥 4～20mA 輸入（+、-） 。 三、實驗結構圖

四、實驗步驟 1.用電纜線將對象和 S7-300 控制臺連接起來。 2.合上 S7-300 控制屏電源，給 CPU 315-2 DP 及相應模塊上電。 3.打開 Wincc 上位機組態(tài)軟件，并進入相應的實驗。 4.啟動對象總電源，并合上相關電源打開（三相電源、單相Ⅲ、24V 電源） 。 5．按經(jīng)驗數(shù)據(jù)預先設置好副調節(jié)器的比例度。 6.調節(jié)主調節(jié)器的比例度，使系統(tǒng)的輸出響應出現(xiàn) 4：1 的衰減度，記下 此時的比例度δ和周期 Ti。據(jù)此，按經(jīng)驗表（具體見 THJ-2 **過程控制系統(tǒng)實

驗指導書）查得 PI 的參數(shù)對主調節(jié)器進行參數(shù)整定。 7.手動操作主調節(jié)器的輸出，以控制電動調節(jié)閥支路給下水箱送水的大 小，待下水箱進水口**相對穩(wěn)定，且下水箱的液位趨于給定值時，把主調節(jié)器 由手動切換為自動。 8.當系統(tǒng)穩(wěn)定運行后，設定值加一合適的階躍擾動，觀察并記錄系統(tǒng)的輸出 響應曲線。 9.適量打開閥 F2-5，觀察并記錄階躍擾動作用于主對象時，系統(tǒng)被控制量 的響應過程。 10. 關閉閥 F2-5，待系統(tǒng)穩(wěn)定后，適量打開電動閥兩端的旁路閥 F1-3，觀 察并記錄階躍擾動作用于副對象時系統(tǒng)被控制量的影響。 11.通過反復對主、副調節(jié)器參數(shù)的調節(jié)，使系統(tǒng)具有較滿意的動、靜態(tài)性 能。用計算機記錄此時系統(tǒng)的動態(tài)響應曲線。

第一章

第六節(jié)

一、THSA-1 對象連線 THSA-

比值控制系統(tǒng)實驗

單（雙）閉環(huán)**比值控制系統(tǒng)

將三相電源輸出端 U、V、W 對應連接三相磁力泵（～380V）的輸入端 U、V、 W；把電動調節(jié)閥～220V 的輸入端 L、N 接至單相電源Ⅲ的 3L、3N 端；將變頻器 的 220v 輸入端對應接到單相Ⅱ的輸出端；變頻器輸出端 A、B、C 對應連接三相 磁力泵（～220V）的輸入 A、B、C 端；變頻器面板上的 RH 和 STF 接公共端 SD； 并將電動閥支路**、變頻器支路**鈕子開關撥到“ON”位置。 二、S7-300 控制臺連線 S7FT1 電動閥支路**（+、-）相應接到 SA-41A 掛件第二通道 A/I1（+、-） ； ；將 FT2 變頻器支路**（+、-）相應接到 SA-41A 掛件的第一通道 A/I0（+、-） SA-41A 掛件的第一輸出通道 A/O0（+、-）接到變頻器 4～20mA 輸入（+、-） ；將 。 SA-41A 掛件的第二輸出通道 A/O1（+、-）接到電動調節(jié)閥 4～20mA 輸入（+、-） 三、實驗結構圖

四、實驗步驟 1.按上述要求連接實驗系統(tǒng)， 打開對象相應的水路 （打開閥 F1-1、 F1-2、 F1-8、 F1-11、F2-1、F2-5，其余閥門均關閉） 。 2.用電纜線將對象和 S7-300 控制臺連接起來。

3.合上 S7-300 控制屏電源，給 CPU 315-2 DP 及相應模塊上電。 4.打開 Wincc 上位機組態(tài)軟件，并進入相應的實驗。 5.啟動對象總電源，并合上相關電源打開（三相電源、單相Ⅲ、24V 電源） 。 6．確定 Q2 與 Q1 的比值 K，并測定 Q1max 和 Q2max， ，計算比值器的比例系數(shù) K′ (實驗中可把電壓轉化為電流再計算)。 7．把控制電動閥的調節(jié)器設置為手動輸出，并設定在某一數(shù)值，以控制電 動調節(jié)閥支路的** Q1（只要整定好該調節(jié)器的 PI 參數(shù)，當由手動切換為自動 時，即可由“單閉環(huán)**比值控制系統(tǒng)”轉換為“雙閉環(huán)**比值控制系統(tǒng)” 。 8．PI 調節(jié)器的參數(shù)整定，按單回路的整定方法進行。實驗時將控制變頻 器支路**的調節(jié)器先設置為手動，待系統(tǒng)接近于給定值時再把手動切換為自動 運行。 9．等系統(tǒng)的從動量 Q2 趨于不變時（系統(tǒng)進入穩(wěn)態(tài)） ，適量改變主動 量 Q1 的大小，觀察并記錄從動** Q2 的變化過程。 10.待系統(tǒng)穩(wěn)定后，改變比值器的比例系數(shù) K′，觀察從動** Q2 的變化， 并記錄相應的動態(tài)曲線。

前饋第九章 前饋-反饋控制系統(tǒng)實驗

下水箱液位前饋第一節(jié) 下水箱液位前饋-反饋控制系統(tǒng)

一、THSA-1 對象連線 THSA將三相電源輸出端 U、V、W 對應接三相磁力泵（～380V）的輸入端 U、V、W； 把電動調節(jié)閥～220V 的輸入端 L、N 接至單相電源Ⅲ的 3L、3N 端；將變頻器的 220v 輸入端對應接到單相Ⅱ的輸出端；變頻器輸出端 A、B、C 對應接三相磁力 泵（～220V）的輸入 A、B、C 端；并將下水箱液位 LT3、變頻器支路** FT2 鈕 子開關撥到“ON”位置。 二、S7-300 控制臺連線 S7將 LT3 下水箱液位（+、-）相應接到 SA-41A 掛件的第一通道 A/I0；把 FT2 變頻器**（+、-）相應接到 SA-41A 掛件的第二通道的 A/I1；將 SA-41A 掛件的 第一輸出通道 A/O0 接到電動調節(jié)閥 4～20mA 輸入，將 SA-41A 掛件的第二輸出通 道 A/O1 接到變頻器 4～20mA 輸入。 三、實驗結構圖

四、實驗步驟 1. 按上述要求連接實驗系統(tǒng)，打開對象相應的水路（打開閥 F1-1、F1-2、 F1-8、F2-1、F2-5，將閥 F1-11 開至適當開度，其余閥門均關閉） 。

2. 用電纜線將對象和 S7-300 控制臺連接起來。 3. 合上 S7-300 控制屏電源，給 CPU 315-2 DP 及相應模塊上電。 4. 打開 Wincc 上位機組態(tài)軟件，并進入相應的實驗。 5. 啟動對象總電源，并合上相關電源打開（三相電源、單相Ⅲ、24V 電源） 。 6. 不加補償器，使系統(tǒng)處于反饋運行狀態(tài)。按單回路參數(shù)的整定方法，初 步整定 PID 調節(jié)器的參數(shù)。 7. 待系統(tǒng)穩(wěn)定后，加一適量擾動（用變頻器支路定值打水） ，觀察并記錄被 控制量的變化過程。 8. 引入前饋補償器后，再加同樣大小的擾動，觀察并記錄被控制量的變化 過程。

第七節(jié)

鍋爐內膽水溫前饋鍋爐內膽水溫前饋-反饋控制系統(tǒng)

一、THSA-1 對象連線 THSA三相電源輸出端 U、V、W 端接三相 SCR 移相調壓器三相電源輸入 U、V、W 端；調壓器的輸出 U0、V0、W0 端接三相加熱管輸入 U0、V0、W0 端；將三相電源輸 出端 U、V、W 對應連接三相磁力泵（～380V）的輸入端 U、V、W。 二、S7-300 控制臺連線 S7內膽溫度 TT1 鉑電阻 1a、1b、1c 端對應連接 SA-41A 掛件的 1a、1b、1c 端； 將 FT2 變頻器支路**（+、-）相應接到 A/I0 通道（+、-） ；將 SA-41A 掛件的 第一輸出通道 A/O0（+、-）接到三相調壓裝置的 4～20mA 輸入（+、-） ；第二輸 出通道 A/O1（+、-）接到電動調節(jié)閥的 4～20mA 輸入（+、-） 三、實驗結構示意圖

四、實驗步驟 1.按上述要求連接實驗系統(tǒng)，打開閥 F2-1、F1-13，利用變頻器手動將鍋爐 內膽打滿水。 2. 用電纜線將對象和 S7-300 控制臺連接起來。

3.合上 S7-300 控制屏電源，給 CPU 315-2 DP 及相應模塊上電。 4.打開 Wincc 上位機組態(tài)軟件，并進入相應的實驗。 5.啟動對象總電源，并合上相關電源打開（三相電源、單相Ⅲ、24V 電源） 。 6．不加補償器，使系統(tǒng)處于反饋運行狀態(tài)。按單回路溫度系統(tǒng)的參數(shù)整定 方法，整定好調節(jié)器的參數(shù)。 7．待系統(tǒng)穩(wěn)定后，加一適量擾動（用變頻器支路定值打水） ，觀察并記錄被 控制量的變化過程。 8．引入前饋補償器后，再加同樣大小的擾動，觀察并記錄被控制量的變化 過程。