第四節

鍋爐內膽水溫與循環(huán)水**串級控制系統

一、THSA-1 對象連線(xiàn) 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(dòng)調節閥的～220V 輸入端 L、N 接至單相電源Ⅲ的 3L、3N 端；并將電動(dòng)閥支 路**鈕子開(kāi)關(guān)撥到“ON”位置。 二、S7-300 控制臺連線(xiàn) 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(dòng)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(dòng)調節閥 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(shí)驗結構圖

四、實(shí)驗步驟 1.按上述要求連接實(shí)驗系統，利用電動(dòng)調節閥支路手動(dòng)將鍋爐內膽打滿(mǎn)水。 打開(kāi)對象相應的水路（F1-1、F1-2、F1-5、F1-13） 。 2.用電纜線(xiàn)將對象和 S7-300 控制臺連接起來(lái)。

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(kāi) Wincc 上位機組態(tài)軟件，并進(jìn)入相應的實(shí)驗。 5.啟動(dòng)對象總電源，并合上三相電源。 6．按經(jīng)驗數據預先設置好副調節器的比例度。 7．用反應曲線(xiàn)法整定主調節器的 PI 參數（具體見(jiàn)“THJ-2 **過(guò)程控制系 統實(shí)驗指導書(shū)”相關(guān)部分） 。 8．手動(dòng)操作主調節器的輸出，控制電動(dòng)調節閥的開(kāi)度來(lái)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定不變時(shí)，把主調節器由手動(dòng)切換 為自動(dòng)。 9.當系統穩定運行后，給溫度設定值加一個(gè)適當階躍擾動(dòng)，觀(guān)察系統的輸出 響應曲線(xiàn)。 10.通過(guò)反復對主、副調節器參數的調節，使系統具有較滿(mǎn)意的動(dòng)、靜態(tài)性 能。

第五節

一、THSA-1 對象連線(xiàn) THSA-

水箱液位與進(jìn)水**串級控制系統

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(dòng)調節閥～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(dòng)閥支路**鈕子開(kāi)關(guān)撥到“ON”位置。 二、S7-300 控制臺連線(xiàn) 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(dòng)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(dòng)調節閥 4～20mA 輸入（+、-） 。 三、實(shí)驗結構圖

四、實(shí)驗步驟 1.用電纜線(xiàn)將對象和 S7-300 控制臺連接起來(lái)。 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(kāi) Wincc 上位機組態(tài)軟件，并進(jìn)入相應的實(shí)驗。 4.啟動(dòng)對象總電源，并合上相關(guān)電源打開(kāi)（三相電源、單相Ⅲ、24V 電源） 。 5．按經(jīng)驗數據預先設置好副調節器的比例度。 6.調節主調節器的比例度，使系統的輸出響應出現 4：1 的衰減度，記下 此時(shí)的比例度δ和周期 Ti。據此，按經(jīng)驗表（具體見(jiàn) THJ-2 **過(guò)程控制系統實(shí)

驗指導書(shū)）查得 PI 的參數對主調節器進(jìn)行參數整定。 7.手動(dòng)操作主調節器的輸出，以控制電動(dòng)調節閥支路給下水箱送水的大 小，待下水箱進(jìn)水口**相對穩定，且下水箱的液位趨于給定值時(shí)，把主調節器 由手動(dòng)切換為自動(dòng)。 8.當系統穩定運行后，設定值加一合適的階躍擾動(dòng)，觀(guān)察并記錄系統的輸出 響應曲線(xiàn)。 9.適量打開(kāi)閥 F2-5，觀(guān)察并記錄階躍擾動(dòng)作用于主對象時(shí)，系統被控制量 的響應過(guò)程。 10. 關(guān)閉閥 F2-5，待系統穩定后，適量打開(kāi)電動(dòng)閥兩端的旁路閥 F1-3，觀(guān) 察并記錄階躍擾動(dòng)作用于副對象時(shí)系統被控制量的影響。 11.通過(guò)反復對主、副調節器參數的調節，使系統具有較滿(mǎn)意的動(dòng)、靜態(tài)性 能。用計算機記錄此時(shí)系統的動(dòng)態(tài)響應曲線(xiàn)。

第一章

第六節

一、THSA-1 對象連線(xiàn) THSA-

比值控制系統實(shí)驗

單（雙）閉環(huán)**比值控制系統

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(dòng)調節閥～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(dòng)閥支路**、變頻器支路**鈕子開(kāi)關(guān)撥到“ON”位置。 二、S7-300 控制臺連線(xiàn) S7FT1 電動(dòng)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(dòng)調節閥 4～20mA 輸入（+、-） 三、實(shí)驗結構圖

四、實(shí)驗步驟 1.按上述要求連接實(shí)驗系統， 打開(kāi)對象相應的水路 （打開(kāi)閥 F1-1、 F1-2、 F1-8、 F1-11、F2-1、F2-5，其余閥門(mén)均關(guān)閉） 。 2.用電纜線(xiàn)將對象和 S7-300 控制臺連接起來(lái)。

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(kāi) Wincc 上位機組態(tài)軟件，并進(jìn)入相應的實(shí)驗。 5.啟動(dòng)對象總電源，并合上相關(guān)電源打開(kāi)（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 K′ (實(shí)驗中可把電壓轉化為電流再計算)。 7．把控制電動(dòng)閥的調節器設置為手動(dòng)輸出，并設定在某一數值，以控制電 動(dòng)調節閥支路的** Q1（只要整定好該調節器的 PI 參數，當由手動(dòng)切換為自動(dòng) 時(shí)，即可由“單閉環(huán)**比值控制系統”轉換為“雙閉環(huán)**比值控制系統” 。 8．PI 調節器的參數整定，按單回路的整定方法進(jìn)行。實(shí)驗時(shí)將控制變頻 器支路**的調節器先設置為手動(dòng)，待系統接近于給定值時(shí)再把手動(dòng)切換為自動(dòng) 運行。 9．等系統的從動(dòng)量 Q2 趨于不變時(shí)（系統進(jìn)入穩態(tài)） ，適量改變主動(dòng) 量 Q1 的大小，觀(guān)察并記錄從動(dòng)** Q2 的變化過(guò)程。 10.待系統穩定后，改變比值器的比例系數 K′，觀(guān)察從動(dòng)** Q2 的變化， 并記錄相應的動(dòng)態(tài)曲線(xiàn)。

前饋第九章 前饋-反饋控制系統實(shí)驗

下水箱液位前饋第一節 下水箱液位前饋-反饋控制系統

一、THSA-1 對象連線(xiàn) 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(dòng)調節閥～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(kāi)關(guān)撥到“ON”位置。 二、S7-300 控制臺連線(xiàn) 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(dòng)調節閥 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(shí)驗結構圖

四、實(shí)驗步驟 1. 按上述要求連接實(shí)驗系統，打開(kāi)對象相應的水路（打開(kāi)閥 F1-1、F1-2、 F1-8、F2-1、F2-5，將閥 F1-11 開(kāi)至適當開(kāi)度，其余閥門(mén)均關(guān)閉） 。

2. 用電纜線(xiàn)將對象和 S7-300 控制臺連接起來(lái)。 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(kāi) Wincc 上位機組態(tài)軟件，并進(jìn)入相應的實(shí)驗。 5. 啟動(dòng)對象總電源，并合上相關(guān)電源打開(kāi)（三相電源、單相Ⅲ、24V 電源） 。 6. 不加補償器，使系統處于反饋運行狀態(tài)。按單回路參數的整定方法，初 步整定 PID 調節器的參數。 7. 待系統穩定后，加一適量擾動(dòng)（用變頻器支路定值打水） ，觀(guān)察并記錄被 控制量的變化過(guò)程。 8. 引入前饋補償器后，再加同樣大小的擾動(dòng)，觀(guān)察并記錄被控制量的變化 過(guò)程。

第七節

鍋爐內膽水溫前饋鍋爐內膽水溫前饋-反饋控制系統

一、THSA-1 對象連線(xiàn) 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(xiàn) 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(dòng)調節閥的 4～20mA 輸入（+、-） 三、實(shí)驗結構示意圖

四、實(shí)驗步驟 1.按上述要求連接實(shí)驗系統，打開(kāi)閥 F2-1、F1-13，利用變頻器手動(dòng)將鍋爐 內膽打滿(mǎn)水。 2. 用電纜線(xiàn)將對象和 S7-300 控制臺連接起來(lái)。

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(kāi) Wincc 上位機組態(tài)軟件，并進(jìn)入相應的實(shí)驗。 5.啟動(dòng)對象總電源，并合上相關(guān)電源打開(kāi)（三相電源、單相Ⅲ、24V 電源） 。 6．不加補償器，使系統處于反饋運行狀態(tài)。按單回路溫度系統的參數整定 方法，整定好調節器的參數。 7．待系統穩定后，加一適量擾動(dòng)（用變頻器支路定值打水） ，觀(guān)察并記錄被 控制量的變化過(guò)程。 8．引入前饋補償器后，再加同樣大小的擾動(dòng)，觀(guān)察并記錄被控制量的變化 過(guò)程。