热工自动控制系统的.doc

热工自动控制系统 实验讲义 胡德双 许洪华 编 承德石油高等专科学校 热能工程教研室 实验须知 一、实验前充分准备，认真做好预习，否则不得进行实验。 二、实验室内不得喧哗、打闹。 三、与本次实验无关的仪器设备不得乱动。 四、仪表装置的启动必须征得指导教师的许可。 五、实验完毕，必须清理好现场仪表盘面，切断水、电、气源，并征得老师同意,方可离开现场。 六、实验报告每人提交一份，若同时几人一组，原始记录曲线自行描绘。 七、实验中的操作技能，实验过程中的纪律性以及报告完成的情况等均作为实验成绩评定内容。 八、实验中属于人为造成仪表故障的，应按价赔偿。  目 录 　一、实验装置介绍 二、调节器Ⅰ使用说明 三、调节器Ⅱ使用说明 四、调节器Ⅲ使用说明 五、实验前的准备工作 实验一 热工对象动态特性测试——阶跃测试法 实验二 单回路自动调节系统——调节系统的投运、整定和质量的研究 实验三 串级自动调节系统——调节系统的投运、整定和质量的研究 实验四 比值自动调节系统——调节系统的投运、整定和质量的研究 实验五 双冲量自动调节系统——调节系统的投运、整定和质量的研究 实验六 单级三冲量自动调节系统——调节系统的投运、整定和质量的研究 实验七 串级三冲量自动调节系统——调节系统的投运、整定和质量的研究 一 热工自动控制系统实验装置介绍 该控制系统为汽包锅炉给水自动调节系统的模拟装置，汽包用水箱代 替，蒸汽流量用出口流量代替，通过调节入口流量即给水量可维持水位的恒定。 用它也可以完成其它的实验项目，达到其它的实验目的。所以，用这套装置也可以来模拟过热蒸汽温度自动调节系统、燃烧过程自动调节系统的各种实施方案。 本实验装置可分为两大部分：模拟装置和仪表操作控制盘。模拟装置是由控制系统的工艺设备（泵、管线、水箱等）、一次仪表和执行器组成的。 控制系统所用的二次仪表都安装在仪表盘上。各控制方案的实现，只要改变模拟装置的有关工艺阀门和启动相应的机泵，同时改变操作盘上排题板的联接线路，即可构成不同的控制方案，达到不同的实验目的。 １、模拟装置（液位—流量系统） ２、仪表操作盘 ３、装置特点 （１） 模拟装置采用“液位—流量”系统，即水力系统，显示直观、操作方便。 （２） 被控对象为液位容器，物理模型更接近于实际系统。有一套注气 装置，可模拟锅炉沸腾时的水位波动情况。 （３） 装置功能多用，设备利用率高。 （４） 装置结构集成化，仪表具有先进性。 （５） 采用矩阵形排题板，实现不同调节系统方案时，接线简单易行。 二、调节器Ⅰ使用说明 调节器Ⅰ为DDZ—Ⅲ型电动单元组合仪表全刻度指示调节器. １.输入信号: 测量输入信号:1～5Ｖ、DC (排题板上输入Ⅰ) 外给定信号: 4～20 mA DC (排题板上输入Ⅱ) 内给定信号: 1～5Ｖ、DC 连续可调 ２.输出信号: 4～20 mA DC 或 1-5ｖDC ３.调节器作用及参数 调节器动作规律:PI或PID 调节器参数:比例带 2～500％ 积分时间 0.01～2.5分或0.1～25分 微分时间 关或0.04～10分 ４.调节器的操作使用 调节器主要由输入回路、PD运算电路、PI运算电路、软硬手动操作电路,输出电路以及指示电路等六部分组成。 调节器的输入信号为1-5Ｖ，它一方面送至输入电路与给定信号 比较产生偏差信号,另一方面通过指示电路转换成电流,由双针垂直指示计指示。 调节器的给定信号分内、外给定，由内外给定切换开关来选择。内给定信号为1-5ｖ，外给定信号为4-20mA,使用前应先把“外给－内给”切换开关置于所需位置，“测量－校准”开关置于“测量”档。 注意：当“外－内”切换开关置于“外给”时，测量输入端及外给输入端应避免开路，防止组件损坏。 调节器的工作状态有“自动”、“手动Ⅰ”、“手动Ⅱ”、“保持”四种状态，由切换开关和手动Ⅰ操作按键来选择。 当调节器的工作状态处于“自动”位置时，调节器通过输入电路产生与输入信号和给定信号之差成正比的偏差信号，然后由PID运算电路对这个偏差信号进行PID运算,运算结果由输出电路转换成4-20mA的