变频器支路单容液位控制实验
一、实验目的1．了解单回路单容液位定值控制系统的结构与组成。
2．掌握单回路液位定值控制系统控制器参数的整定。
3．研究控制器相关参数的变化对系统动态性能的影响。
4. 了解变频器液位控制的特点。
二、 实验设备
1．过程控制综合实验装置—PLC控制模块
2．计算机及MCGS组态软件—PLC200控制实验.MCG
3．实验专用线若干及网线一根。
三、实验原理
本实验采用PLC控制,将液位控制在设定高度。根据上水箱液位信号LT1输出给PLC，PLC根据P、I、D参数进行PID运算，输出信号给变频器，然后由变频器控制水泵供水系统的水流量，从而达到控制设定液位基本恒定的目的。
单容水箱液位过程控制的方块原理图如图所示。
四、实验步骤与内容
1．了解实验装置中的对象，流程图如图所示。
2．按要求连接实验导线和通讯线。
将PC与控制台右侧面的PLC通讯口“LAN”用网线连接。
在传感器信号输出区域，将上水箱液位信号LT1端口用实验线连接到PLC的AI0信号输入端，正负一一对应。
将PLC输出信号AO1连接到执行器控制信号输入区的变频器信号输入端口，正负一一对应。
3．将手动阀门2V1、V3、V4打开，关闭2V2、2V3。
4．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PLC控制单元电源。
5．在控制板上打开变频器电源开关。
6．在PC上运行工程“PLC200控制实验”。
7．选择系统管理菜单中的用户登录，登录用户。
8．进入实验目录页面，选择 “变频器支路单容液位控制实验”。
9．参数设置。
周期Ts=1 （参考值）
设定值SV=10 （参考值）
比例参数Kc=7 （参考值）
积分参数Ti=30 （参考值）
微分参数Td=0 （参考值）
10.选择自动控制，在控制面板上打开变频器启动开关，启动变频器。
11．待液位稳定于给定值后，通过以下方式加干扰：突增（或突减）设定值的大小，使其有一个正（或负）阶跃增量的变化。 扰动量为控制量的5％～15％，干扰过大可能造成水箱中水溢出或系统不稳定。加入干扰后，水箱的液位便离开原平衡状态，经过一段调节时间后，水箱液位稳定至新的设定值，记录此时的液位设定值。
12．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．实验完成后，点击结束实验退出，关闭变频器启停开关，再关闭各个电源开关，拔出并整理实验线
五、实验报告要求
1．画出电动阀单容水箱液位定值控制实验的结构框图。
2．用实验方法确定控制器的相关参数，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。