电动阀支路流量控制实验
一、实验目的1．了解单回路流量定值控制系统的结构与组成。
2．了解涡轮流量计的特性。
3．应用阶跃响应曲线法整定控制器的参数。
4．研究控制器相关参数的变化对系统动态性能的影响。
5. 掌握电动阀流量控制方法。
二、 实验设备
1．过程控制综合实验装置—DDC控制模块
2．计算机及MCGS组态软件—DDC控制实验_ModBusRTU.MCG
3．实验专用线若干及RS485转232通讯线一根。
三、实验原理
根据设定的流量输给计算机，用计算机的输出来控制电动调节阀，用流量计测出流量信号反馈给计算机，由计算机进行比较和运算输出给电动调节阀，从而最终达到管内流量的平衡。
电动阀流量控制系统原理方块图如图3.19所示。
图3.19 电动阀流量控制系统原理图
四、实验步骤与内容
1．了解实验装置中的对象，流程图如图2.12所示。
图2.12电动阀流量特性测试实验流程图
2．接好实验导线。
在传感器信号输出区域，将流量计1信号 FT1用实验线连接到DDC控制模块的AI0信号输入端，正负一一对应。
将DDC控制模块输出信号AO0连接到执行器控制信号输入区的电动调节阀控制信号端口，正负一一对应。
3．使用485转232通讯线将控制台侧边DDC通讯口 “COM1” 与上位机连接。
4．将手动阀门1V1、V3、V4打开，将手动阀门1V2关闭。
5．先打开控制台左侧的总电源开关，按“Start”按钮启动设备，再打开DDC电源开关。
6．运行计算机上的 DDC控制实验_ModBusRTU.MCG工程，选择“系统管理”下拉菜单中的“用户登录”，出现的界面如图3.22所示。
图3.22 “用户登录”界面
7．点击“确认”，用户登录完毕。选择“单回路控制实验”下拉菜单中的“电动电动调节阀支路流量控制实验”，出现如图3.23所示的“电动电动调节阀支路流量控制实验”界面。
图3.23 “电动电动调节阀支路流量控制实验”界面
8．点击“参数设置”，出现如下界面。
图3.24 “参数设置”界面
9．将AI0设置为0 – 1200。点击退出，参数设置完毕。
10．按本章第一节中的经验法或动态特性参数法整定调节器参数，选择PI控制规律，并按整定后的PI参数进行调节器参数设置。
Ts=1 （参考值）
SV=800 （参考值）
Kc=0.02（参考值）
Ti=5 （参考值）
Td=0 （参考值）
11.选择计算机控制方式，在控制台上打开水泵、电动调节阀电源。
12．稳定后，分别适量改变调节仪的P及I参数，用计算机记录不同参数时系统的阶跃响应曲线。
13．分别用P、PD、PID三种控制规律，用计算机记录不同控制规律下系统的阶跃响应曲线。
14．实验结束后，关闭水泵1、电动调节阀电源，关闭漏电保护器，拆除实验线。
五、实验报告要求
1．画出电动阀支路流量控制系统的结构框图。
2．用实验方法整定PI控制器的参数，写出整定过程。
3．比较不同PID参数对系统的性能产生的影响。
4．分析P、PI、PID三种控制规律对本实验系统的作用。
六、思考题
1．流量控制的特点和流量控制的难点。