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第五课、上水箱液位和涡轮流量串级控制实验安徽化工学校陶运道一、实验目的1）、掌握串级控制系统的基本概念和组成。2）、掌握串级控制系统的投运与参数整定方法。3）、研究阶跃扰动分别作用在副对象和主对象时对系统主被控量的影响。二、实验设备1）、CS2000型过程控制实验装置：上位机软件、计算机、RS232-485转换器1只、串口线1根。2）、万用表一只三、实验原理1）、因为流量变化瞬速，做为副调节器调节对象，上水箱液位做为主调节器调节对象。控制框图如图2.44所示：图2.3.9.1液位和涡轮流量串级控制框图四、实验内容和步骤1、设备的连接和检查：（1）、打开以威乐泵、变频器、涡轮流量计组成的动力支路至上水箱的出水阀门，关闭动力支路上通往其他对象的切换阀门。（2）、打开上、中水箱的出水阀至适当开度。（3）、检查电源开关是否关闭。2、系统连线图：图2.3.9.2实验接线1）、按图2.3.9.2接好线。2）、电源控制板上的总电源空气开关打在关的位置。3、启动实验装置1）、将实验装置电源插头接到220V的单相交流电源。2）、打开电源带漏电保护空气开关。3）、打开总电源空气开关，即可开启电源。4、实验步骤1）、开启总电源开关，设置AI808（1）参数：CF=0，DIH=50；AI808（2）CF=8，DIH=1200分米/小时。2）、启动计算机MCGS组态软件，进入实验系统相应的实验如图2.3.9.3所示：图2.3.9.3实验软件界面3）、设定主控参数和副控参数。主调节器的参数与单回路闭环控制设定方法一样，副调节器的参数主要的区别在于参数Sn应设为32，CF应设为8。4）、待系统稳定后，在上水箱给一个阶跃信号，观察软件的实时曲线的变化，并记录此曲线。5）、系统稳定后，在副回路上加干扰信号，观察主回路和副回路上的实时曲线的变化。记录并保存曲线。五、实验报告要求。1）、画出串级控制系统的控制方框图。2）、分析串级控制和单回路PID控制不同之处。六、注意事项1）、实验线路接好后，必须经指导老师检查认可后方可接通电源。2）、系统连接好以后，在老师的指导下，运行串级控制实验。七、思考题1）、在什么场合下需要使用串级控制?