实验题目 实验室 实验类别 实验时间 锅炉液位串级控制系统 同组人数 一、实验目的 1.掌握以流量为副参数以锅炉液位为主参数串级控制系统构成参数整定方法； 2.进一步熟练智能调节仪表的基本操作与参数设定方法； 3.研究串级控制系统对扰动的调节作用及克服二次扰动能力。 二、实验设备 1.过程控制对象：1套 2.控制系统操作台：1套 3.PID自整定数字调节仪：2块 4.示波器（或计算机）：1台 三、实验原理 系统的原理框图如图3.1所示，系统由一个定值控制的主参数回路和一个跟随主参数变化的随动控制回路组成。 给定值 — 调节器1 调节器2 调节阀 管道 流量 液位 锅炉 — 变送器 电磁流量计 变送器 液位传感器 图3.1 串级控制系统原理框图 四、实验内容与步骤 1.熟悉过程控制对象和控制系统操作台，掌握“水路”和“电路”的连接方式。 2.按照工艺流程图和电气接线图，连通实验管路和连接电气电路。 3.打开电源，设置和整定智能调节仪表： （1）一级参数设置：在仪表PV测量值显示状态下，按压SET键，仪表将转入控制参数设定状态。每按SET键一次，就转入下一个被修改参数。 序号 1 2 3 4 5 符号 CLK AL1 AL2 AH1 AH2 设定值 132 0 400 2 2 作用 无禁锁，可修改一级参数 第一报警值 第二报警值 第一报警回差 第二报警回差 主调节器参数设置：P=32，I=22，D=5 副调节器参数设置：P=10，I=14，D=3 （2）二级参数设置：在仪表一级参数设定状态下，设定CLK=132后，在PV显示CLK，SV显示132的状态下，同时按下SET键和▲键30秒，仪表就进入二级参数设定。在二级参数设定状态下，每按SET键一次，就变换一个被修改参数，利用▲或▼键改变参数值。 1)主（液位）调节器参数设置：锅炉的液位设置为200 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 符号 SL0 SL1 SL2 SL3 DE BT F1 F2 F3 IN2 PIDL PIDH OUTL OUH SVL SVH 设定值 14 0 1 2 1 5 1 1 0 0 0 100 0 100 0 400 作用 输入分度号，14=（1~5）V 显示无小数点 第一报警为下限报警 第二报警为上限报警 设备号（通讯用） 通讯波特率=9600 PID反作用方式 PID为电压、电流输出 SV显示控制目标值 单输入PID控制 PID输出下限幅值（%） PID输出上限幅值（%） 设定变送输出的下限量程 设定变送输出的上限量程 输入信号的测量下限量程 输入信号的测量上限量程 2）副（流量）调节器参数设置： 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 符号 SL0 SL1 SL2 SL3 DE BT F1 F2 F3 IN2 PIDL PIDH OUTL OUH SVL SVH FU0 FU1 FPB FUL FUH 设定值 14 0 1 2 1 5 1 1 0 2 0 100 0 300 0 300 3 0 0 0 300 作用 输入分度号，14=（1~5）V 显示无小数点 第一报警为下限报警 第二报警为上限报警 设备号（通讯用） 通讯波特率=9600 PID反作用方式 PID为电压、电流输出 SV显示控制目标值 双路输入外给定控制 PID输出下限幅值（%） PID输出上限幅值（%） 设定变送输出的下限量程 设定变送输出的上限量程 输入信号的测量下限量程 输入信号的测量上限量程 SV输入分度号（1~5V） SV显示无小数点 SV显示输入零点迁移 SV测量量程的下限 SV测量量程的上限 4.启动水泵，等高水位水箱溢流后，（恒压状态）开始做实验。调整P.I.D参数使系统达到最佳效果，记录P、I、D数值；将主调节器仪表设定为自整定状态，观察系统的调节过程，记录P、I、D参数。 5.待系统稳定后，加5%的扰动，重复步骤4，观察主动、从动量变化情况 五、实验报告要求 观察系统的调节过程，按照5s的时间间隔，记录20组数据，描绘出液位随时间变化的曲线。 六、实验数据处理及所得到的结论
