EFAT-P型过程控制实验装置使用说明书

EFAT/P型过程控制实验装置使用说明书上海新奧托實業有限公司2004年9月14日上海新奥托实业有限公司过程控制实验装置简介..............................................................2实验装置简介..............................................................................2控制对象...................................................................................2控制对象的图纸和手动阀的操作........................................................3过程控制操作台...........................................................................3交流变频调速装置（MM420）操作控制..............................................4AI全通用人工智能调节器使用说明及参数............................................8QS智能调节阀工作原理................................................................15电磁流量计测量原理.....................................................................16铂电阻工作原理..........................................................................16扩散硅工作原理..........................................................................17实验一:§1-3-1双容(二阶)滞后数学模型测试...........................................18实验二:§2-1-1进水流量F1定值调节之一...............................................21实验三:§2-2-4出水压力P2定值调节之四...............................................24实验四:§2-3-4锅炉液位L2定值调节之一...............................................27实验五:§2-4-1锅炉静止水温度T1定值调节............................................30实验六:§4-1-1进水流量F1跟随出水流量F2的比值调节.............................34实验七:§4-3-2锅炉液位L2调节之一串级进水流量F1的调节.......................38实验八:§5-1-1锅炉液位L2定值调节(板卡控制).......................................42上海新奥托实业有限公司过程控制实验装置简介实验装置简介本实验装置由控制对象及过程控制的操作台两部分组成，并与上位机实现通讯，构成多种形式的监控，实现过程控制自动化和过程管理现代化。系统结构图如下：本实验指导书以基本配置，AI调节仪表与上位计算机通讯进行监控为实验背景而写。控制对象控制对象由工艺设备和现场仪表、电气负载三部分组成。(一)工艺设备包括：1.内部4.5KW三相星形连接电热丝，19升的热水夹套锅炉；2.38升的高位溢流水箱（产生稳定压力的工艺介质——水）；3.35升的液位水槽和105升的计量水槽；4.配三相电机的循环水泵；5.2只电磁阀（用于扰动）和28只手动球阀。(二)现场仪表包括：序号图位号型号规格名称用途1P1-1Y-1000~0.25MPa弹簧管压力表进水压力指示2P2-TDBYG0~100KPa(4~20mA)扩散硅压力变送器出水压力变送器3F1-ELDG-10S0~300L/h电磁流量传感器进水流量检测4F1-1TLD2-4B(4~20mA)电磁流量转换器进水流量变送和显示5F2-ELDG-10S0~300L/h电磁流量传感器出水流量检测6F2-1TLD2-4B(4~20mA)电磁流量转换器出水流量变送和显示7L1-TDBYG0~4Kpa(0~400mm)(4~20mA)扩散硅压力变送器水箱液位变送8L2-TDBYG0~4Kpa(0~400mm)(4~20mA)扩散硅压力变送器锅炉液位变送9L3-TDBYG0~4Kpa(0~400mm)(4~20mA)扩散硅压力变送器水槽液位变送10TIT-1WZP-270Pt100铂电阻锅炉水温检测11TIT-2WZP-270Pt100铂电阻夹套水温检测12M1QS201行程16mm直行程电子式电动执行器配Vc1调节阀13VC1VT-16DN=20mmdN=10mm线性铸钢阀进水流量调节阀14M2QS201行程16mm直行程电子式电动执行器配Vc2调节阀15VC2VT-16DN=20mmdN=10mm线性铸钢阀出水流量调节阀工控计算机操作站计算机RS232操作站计算机(DCS专配)操作站计算机（PLC专配）AI/ODI/O板调节仪表485通讯口DCS集散控制系统PLC可编程序控制器对象及操作台的信号接线板上海新奥托实业有限公司页控制对象的图纸和手动阀的操作总图实线内的图形、方框为安装在对象框架内的工艺设备及流量、压力、液位、温度信号的检测、变送、执行单元，虚线方框为安装在操作台上的变送、执行单元。本控制对象通过切换22只手动阀开关可以组成不同的工艺流程。在流程图中，表示阀全开，表示阀全关，表示阀半开半关。删去这些截止状态的手动阀，就得到了变更后的工艺流程。可用简化图的形式表示。过程控制操作台1.操作台配电操作台面板的第一层为信号接线板。接线板的左边是电源配电部分，其右边是从控制对象中传送来的现场仪表信号和电气负载。面板的第二层插入实验板。每层最多插入8块实验板。2.信号板上与控制对象连接的现场仪表信号：序号信号名称测量范围输出信号1出水压力0~100KPa4~20mA0.2~1V/1~5V2进水流量0~300L/h4~20mA0.2~1V/1~5V3出水流量0~300L/h4~20mA0.2~1V/1~5V4水箱液位0~400mm4~20mA0.2~1V/1~5V5锅炉液位0~400mm4~20mA0.2~1V/1~5V6水槽液位0~400mm4~20mA0.2~1V/1~5V7锅炉水温0~100oC100Ω~138.5Ω8夹套水温0~100oC100Ω~138.5Ω9进水电动调节机构控制信号4~20mA10进水电动调节机构阀位信号0~16mm4~20mA/1~5V11出水电动调节机构控制信号4~20mA12出水电动调节机构阀位信号0~16mm4~20mA/1~5V3.信号板上与控制对象连接的电气负载1)循环水泵的三相电机（星形连接）供电端子U,V,W。2)锅炉加热的三相电热丝（星形连接）供电端RL1,RL2,RL3,RN。3)锅炉夹套加热的单相电热丝供电端子RL,RN（可选件）。4)面板上标有“电磁阀”区域中的VD11、VD12端子内部已连接到一继电器，经继电器控制220VAC供电给电磁阀；同时该区域中标有“OV”（或-24V）端子已连接到同一面板上标有“24VDC”及“OV”端子区域的“OV”端子。4.实验板简介编号名称用途EFPT-0103数显变送报警仪锅炉水温变送液位显示报警EFPT-0102数显智能调节仪压力、流量、液位比值、串级等调节EFPT-0104温度调控器水温控制的执行器EFAT/E-D9901接触器模板锅炉液位对温度调节的连锁5.使用注意事项水泵禁止空转：必须有水流通的情况下，水泵才能运转；第一次启动前必须将水泵注满水（在水泵上口有一只螺帽是注水口）。每次启动水泵，水槽液位必须高于水泵水泵禁止缺相运转：可采用变频器供电起到保护作用。加热时禁止干烧：液面必须保持在电热管之上。上海新奥托实业有限公司页交流变频调速装置（MM420）操作控制1.实验准备将主板转换开关切换到水泵变频器供电，并合上变频器供电三相电源，参数设定后，将变频器使能的转换开关切换到ON上。2.设置参数先将变频器参数回复到出厂缺省值,设置参数P0010=30、P0907=1然后按下P键10秒种后回复完成。3.设置电机参数：参数参数含义设定值P0010启动快速调试参数组1P0100功率以KW表示0P0304电动机额定电压（V）380P0305电动机额定电流（A）1P0307电动机额定功率（KW）0.33P0310电动机额定频率（HZ）50P0311电机额定转速2800P1120斜坡上升时间5P1121斜坡下降时间5使电机铭牌的额定值与对应的参数值相一致。4.运行准备参数参数含义设定值P0003用户访问等级选择（扩展级）2P0004选择设定值通道和斜坡发生器10P0010运行准备0P0700由端子板输入2P1000模拟输入2P1080最低频率0P1082最高频率50回到r0000显示值，数码管可显示不同物理量，只要选择P0005参数即可，具体如何选择详见说明书。将信号台面板上的变频使能的转换开关切换到ON上，则变频器便使水泵转速由数显智能调节仪所输出值控制。注：数显智能调节仪输出的电流信号0—20mA，而变频器接受的是0—10V电压信号，故在其3、4号输入端跨接500欧姆精密电阻。若水泵的转速方向与要求不符，可改变U、V、W相序，亦可让交流变频器反向，具体操作详见说明书。5.用基本操作板（BOP）进行调试利用基本操作面板（BOP）可以改变变频器的各个参数。为了利用BOP设定参数，必须首先拆下SDP，并装上BOP。BOP具有7段显示的五位数字，可以显示参数的序号和数值，报警和故障信息，以及设定值和实际值。参数的信息不能用BOP存储。表3－2表示由BOP操作时的工厂缺省设置值。提示：在缺省设置时，用BOP控制电动机的功能是被禁止的。如果要用BOP进行控制，参数P0700应设置为1，参数P1000也应设置为1。变频器加上电源时，也可以把BOP装到变频器上，或从变频器上将BOP拆卸下来。如果BOP已经设置为I/O控制（P0700=1），在拆卸BOP时，变频器驱动装置将自动停车。上海新奥托实业有限公司操作时的缺省设置值参数说明缺省值，欧洲（或北美）地区P0100运行方式，欧洲/北美50Hz，kW（60Hz，hp）P0307功率（电动机额定值）kW（Hp）P0310电动机的额定频率50Hz（60Hz）P0311电动机的额定速度1395（1680）rpm[决定于变量]P1080最低频率0P1082最高频率50Hz（60Hz）6.基本操作面板（BOP）上的按钮显示/按钮功能功能的说明状态显示LCD显示变频器当前的设定值。起动变频器按此键起动变频器。缺省值运行时此键是被封锁的。为了使此键的操作有效，应设定P0700=1。停止变频器OFF1：按此键，变频器将按选定的斜坡下降速率减速停车.缺省值运行时此键被封锁；为了允许此键操作，应设定P0700=1。OFF2：按此键两次(或一次，但时间较长)电动机将在惯性作用下自由停车。此功能总是’使能’的。改变