2、掌握流量控制方法
二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備
1．過(guò)程控制綜合實(shí)驗(yàn)裝置—儀表控制模塊
2．計(jì)算機(jī)及MCGS組態(tài)軟件—儀表控制實(shí)驗(yàn).MCG
3．實(shí)驗(yàn)專用線若干及RS485轉(zhuǎn)232通訊線一根。
流體測(cè)控技術(shù)綜合實(shí)驗(yàn)臺(tái)具有11大特點(diǎn)：
1、 流體測(cè)控技術(shù)綜合實(shí)驗(yàn)臺(tái)系統(tǒng)具有流體多種參數(shù)檢測(cè)。系統(tǒng)以檢測(cè)為主，測(cè)控兼?zhèn)涮攸c(diǎn)：
DB-CG17 流體測(cè)控技術(shù)實(shí)驗(yàn)臺(tái)可分別對(duì)液體，溫度、壓力、液位、瞬時(shí)流量、流體流速等眾多參數(shù)進(jìn)行檢測(cè)和部分參數(shù)進(jìn)行控制。
2、 系統(tǒng)提供多達(dá)不同原理和方法檢測(cè)液位，其中具有標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)信號(hào)，輸出并可遠(yuǎn)傳，可組成閉環(huán)PID調(diào)節(jié)控制。
在液位檢測(cè)方法中，選用不同最先進(jìn)的多種不同原理的檢測(cè)方法，可拓寬學(xué)生工業(yè)知識(shí)和視野，有利實(shí)驗(yàn)教學(xué)。
1）、超聲波液（物）位變送器。標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)：4~20mADC輸出；
2）、差壓液位變送器。標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)：4~20mADC輸出；
3）、投入式擴(kuò)散硅液位變送器。標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)：4~20mADC輸出；
4）、光電液位開(kāi)關(guān)：開(kāi)關(guān)量輸出；
5）.電容式液位傳感器，標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)：4-20mA
3、 系統(tǒng)配置不同原理的液體流量檢測(cè)方法，其可組成閉環(huán)PID調(diào)節(jié)控制。包含價(jià)值昂貴，技術(shù)先進(jìn)，功能多樣的時(shí)差式超聲波流量計(jì)及電磁流量計(jì)。
1）、電磁流量計(jì)。標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)：4~20mADC輸出；
2）、渦街流量計(jì)。標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)：4~20mADC輸出；
3）、渦輪式流量計(jì)，標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)：4~20mADC輸出；
4）、玻璃轉(zhuǎn)子流量計(jì)，無(wú)檢測(cè)信號(hào).
5）、自動(dòng)補(bǔ)償孔板流量計(jì)，標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)輸出
4、系統(tǒng)配有氣源，可對(duì)氣體壓力進(jìn)行位控和氣體流量檢測(cè)，壓力范圍設(shè)定為0~400KPa。
5、具有氣、液二相混流裝置；
6、實(shí)驗(yàn)臺(tái)配有不銹鋼加熱鍋爐，可對(duì)液體溫度進(jìn)行PID閉環(huán)調(diào)控。溫控范圍：常溫到90℃。加熱系統(tǒng)具有防止無(wú)水干燒功能。
7、系統(tǒng)配有自動(dòng)進(jìn)排水裝置。減輕勞力，人性化設(shè)計(jì)；
8、系統(tǒng)選用智能儀表并配RS485/RS232通訊接口，與上位機(jī)（P4）進(jìn)行通訊；
9、采用全中文工控組態(tài)軟件MCGS；
10、實(shí)驗(yàn)給定參數(shù)可在人機(jī)界面上方便設(shè)置、調(diào)整；
測(cè)試數(shù)據(jù)可顯示、存儲(chǔ)、打��；
11、系統(tǒng)具有安全保護(hù)功能；
12、本實(shí)驗(yàn)臺(tái)適合石油、化工、水利及環(huán)保類院校流量計(jì)量、檢測(cè)、傳感、測(cè)控等專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)。
13、LabVIEW虛擬儀器：8路光耦隔離輸出，8路光耦隔離輸入；16路IO輸入輸出上位機(jī)驅(qū)動(dòng)程序：Labview、（VC、VB）、MCGS，并且具有網(wǎng)絡(luò)功能。
二、基本配置：
1、 超聲波液（物）位變送器 1只；
2、 差壓液位變送器 1只；
3、 投入式擴(kuò)散硅液位變送器 1只；
4、 光電液位開(kāi)關(guān) 1只；
5、 電磁流量計(jì)+變送器 1套；
6、 渦街流量計(jì)+變送器 1套；
7、 玻璃轉(zhuǎn)子液體流量計(jì) 1只；
8、渦輪式流量傳感器 1只；
9、不銹鋼加熱鍋爐 1套；
10、壓力變送器 1只；
11、磁力泵 1只；
12、智能電動(dòng)調(diào)節(jié)閥 1套；
13、智能調(diào)節(jié)儀 3套；
14、可控硅調(diào)壓模塊 1只；
15、氣體靜音壓縮機(jī) 1臺(tái)
16、電氣箱+漏電保護(hù)器+接觸器+繼電器等 1套；
18、LED數(shù)字壓力表+電流表+溫顯表（合計(jì)） 4只；
19、Pt100+變送器 2套；
20、實(shí)驗(yàn)臺(tái)+電氣部件 1套；
21、RS485/RS232變換器 1只；
22、不銹鋼儲(chǔ)水箱及附件 1套；
23、不銹鋼型材框架及附件 1套；
24、有機(jī)玻璃實(shí)驗(yàn)水箱 3只；
25、電磁閥 5只；
26、手動(dòng)閥 12只；
27、自動(dòng)進(jìn)排水裝置 1套；
28、MCGS全中文組態(tài)軟件光盤 1張；
29、實(shí)驗(yàn)軟件光盤 1張；
30、專用實(shí)驗(yàn)線 29根；
三、技術(shù)指標(biāo)：
1、供電電源：AC220V ± 10 %，50 Hz，10A，需良好接地；
2、輸入輸出信號(hào)符合IEC標(biāo)準(zhǔn)，選用4~20mADC；
3、工業(yè)人工智能調(diào)節(jié)儀，精度0.5級(jí)；
4、超聲波液（物）位變送器：
工作電壓：220VAC，精度：0.25%，盲區(qū)≤30Cm；
量程：0~1.5m任何段,選用：0~0.5m,輸出：4~20mADC(二線制);
5、投入式擴(kuò)散硅液位變送器：
工作電壓：24VDC，精度：0.5級(jí)；
量程：0~0.5m，輸出：4~20mADC（二線制）；
6、差壓式液位變送器：
工作電壓：24VDC，精度：±1cm；
量程：0~0.5m，輸出：4~20mADC（二線制）；
7、電磁流量計(jì)+變送器：
工作電壓：220VAC，精度：±0.5FS；
量程：0~600L/min，介質(zhì)：水，輸出：4~20mADC（二線制）；
8、渦街流量計(jì)：
工作電壓：220VAC，精度：1級(jí)；
量程：0~600L/min，介質(zhì)：水，輸出：4~20mADC（二線制）；
10、Pt100：
精度：A級(jí)，溫度：0-100℃；
11、外形尺寸：
對(duì)象： 1600（長(zhǎng)）×740（寬）×1700（高）/mm；
控制柜：880（長(zhǎng)） ×580（寬）×1900（高）/mm；
四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：
（一）檢測(cè)實(shí)驗(yàn)：
1、超聲波液（物）位檢測(cè)實(shí)驗(yàn)；
2、擴(kuò)散硅液位檢測(cè)實(shí)驗(yàn)；
3、差壓式位檢測(cè)實(shí)驗(yàn)；
4、差超聲波流量計(jì)瞬時(shí)流量與累積流量檢測(cè)實(shí)驗(yàn)；
5、電磁流量計(jì)瞬時(shí)流量與累積流量檢測(cè)實(shí)驗(yàn)；
6、渦街流量計(jì)瞬時(shí)流量與累積流量檢測(cè)實(shí)驗(yàn)；
7、液體磁力泵出水壓力檢測(cè)實(shí)驗(yàn)；
8、鍋爐內(nèi)膽溫度檢測(cè)實(shí)驗(yàn)；
（二）控制實(shí)驗(yàn)：
14、超聲波液位位控實(shí)驗(yàn)；
15、擴(kuò)散硅液位位控實(shí)驗(yàn)；
16、差壓式液位位控實(shí)驗(yàn)；
17、流量位控實(shí)驗(yàn)；
18、電磁流量位控實(shí)驗(yàn)；
19、渦街流量位控實(shí)驗(yàn)；
21、液體壓力位控實(shí)驗(yàn)；
22、超聲波液位PID控制實(shí)驗(yàn)；
23、擴(kuò)散硅液位PID控制實(shí)驗(yàn)；
24、差壓液位PID控制實(shí)驗(yàn)；
25、流量PID控制實(shí)驗(yàn)；
26、電磁流量PID控制實(shí)驗(yàn)；
27、渦街流量PID控制實(shí)驗(yàn)；
28、鍋爐內(nèi)膽溫度PID控制實(shí)驗(yàn)；
三、實(shí)驗(yàn)原理
根據(jù)設(shè)定的流量輸給調(diào)節(jié)儀，用調(diào)節(jié)儀的輸出來(lái)控制變頻器，用流量計(jì)測(cè)出流量信號(hào)反饋給調(diào)節(jié)儀，由調(diào)節(jié)儀進(jìn)行比較和運(yùn)算輸出給變頻器，從而最終達(dá)到管內(nèi)流量的平衡。
四、實(shí)驗(yàn)步驟
1、按圖接好實(shí)驗(yàn)導(dǎo)線和通訊線。
在傳感器信號(hào)輸出區(qū)域，將流量傳感器信號(hào)FT2輸出信號(hào)用實(shí)驗(yàn)線連接到智能調(diào)節(jié)儀I（addr：1）的 輸入 1-5V 信號(hào)輸入端，正負(fù)一一對(duì)應(yīng)。
將智能調(diào)節(jié)儀I的 輸出4-20mA 連接到執(zhí)行器控制信號(hào)輸入?yún)^(qū)的變頻器輸入信號(hào)端口，正負(fù)一一對(duì)應(yīng)。
2、使用485轉(zhuǎn)232通訊線將控制臺(tái)右側(cè)面的儀表通訊口 “COM2” 與上位機(jī)連接。
3、將手動(dòng)閥門2V1、V3、V4打開(kāi)。
4、先打開(kāi)控制臺(tái)左側(cè)的總電源開(kāi)關(guān)，按“Start”按鈕啟動(dòng)設(shè)備，再打開(kāi)儀表電源。
5、運(yùn)行儀表控制實(shí)驗(yàn)軟件，選擇系統(tǒng)管理菜單中的用戶登錄，登錄用戶。
6、選擇單回路控制實(shí)驗(yàn)的變頻器流量控制實(shí)驗(yàn)。
7、如選用儀表控制則點(diǎn)擊“儀表參數(shù)”，設(shè)置參數(shù)，
Addr=1 InP=33 OPt=4-20mA dPt=1
比例系數(shù)P=350，積分系數(shù)I=25， D=5 Ctl = 10
SCL=0 SCH=1200
OPL=0 OPH=100 CF2=0
其余參數(shù)不變，參數(shù)設(shè)置完點(diǎn)擊退出。
8、選擇儀表控制，給定設(shè)定值600L/h。
9、在控制面板上打開(kāi)變頻器電源開(kāi)關(guān)，打開(kāi)變頻器啟停開(kāi)關(guān)，啟動(dòng)變頻器。
10、待流量穩(wěn)定后，通過(guò)以下方式加干擾：突增（或突減）設(shè)定值的大小，使其有一個(gè)正（或負(fù)）階躍增量的變化。加入干擾后，水壓力便離開(kāi)原平衡狀態(tài)，經(jīng)過(guò)一段調(diào)節(jié)時(shí)間后，穩(wěn)定至新的設(shè)定值。
11．分別適量改變調(diào)節(jié)儀的P及I參數(shù)，重復(fù)步驟11，用計(jì)算機(jī)記錄不同參數(shù)時(shí)系統(tǒng)的階躍響應(yīng)曲線。
12．分別用P、PD、PID三種控制規(guī)律重復(fù)步驟4～8，用計(jì)算機(jī)記錄不同控制規(guī)律下系統(tǒng)的階躍響應(yīng)曲線。