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成都理工大学工程技术学院
《过程控制系统课程设计实验报告》
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名称：单容水箱液位过程控制
班级：2011级自动化过程控制方向
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姓名：
学号：
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前言
一．过程控制概述 (2)
二．THJ-2型高级过程控制实验装置 (3)
三．系统组成与工作原理 (5)
（一）外部组成 (5)
（二）输入模块ICP-7033和ICP-7024模块 (5)
（三）其它模块和功能 (8)
四．调试过程 (9)
（一）P调节 (9)
（二）PI调节 (10)
（三）PID调节 (11)
五．心得体会 (13)
现代高等教育对高校大学生的实际动手能力、创新能力以及专业技能等方面提出了很高的要求，工程实训中心的建设应紧紧围绕这一思想进行。
首先工程实训首先应面向学生主体群，建设一个有较宽适应面的基础训练基地。通过对基础训练设施的
集中投入，面向全校相关专业，形成一定的规模优势，建立科学规范的训练和管理方法，使训练对象获得机械、
电子基本生产过程和生产工艺的认识，并具备一定的实践动手能力。
其次，工程实训的内容应一定程度地体现技术发展的时代特征。为了适应现代化工业技术综合性和多学科交叉的特点，工程实训的内容应充分体现机与电结合、技术与非技术因素结合，贯穿计算机技术应用，以适应科学技术高速发展的要求。应以一定的专项投入，建设多层次的综合训练基地，使不同的训练对象在获得对现代工业生产方式认识的同时，熟悉综合技术内容，初步建立起“大工程”的意识，受到工业工程和环境保护方面的训练，并具备一定的实用技能。
第三，以创新训练计划为主线，依靠必要的软硬件环境，建设创新教育基地。以产品的设计、制造、控制乃至管理为载体，把对学生的创新意识和创新能力的培养，贯穿于问题的观测和判断、创造和评价、建模和设计、仿真和建造的整个过程中。
本次工程实践就是针对单容水箱液位进行恒高度控制通过调试，来熟悉
THJ-2型高级过程控制实验装置。通过本次工程实践，来熟悉工业过程控制的
工作流程以及其控制原理。
一过程控制概述
在工业生产中，有一类按照一定的工艺流程（或程序）进行连续不间断的生产的工业生产过程，例如电力、石油、化工、冶金等，这些工业在经济发展中占有举足轻重的地位，我们称之为连续过程工业。与其他工业（称为离散过程工业或间断过程工业）相比，连续过程工业的控制问题有其完全不同的特点，形成了控制技术中的一个分支，称为生产过程控制或过程控制。
过程控制的任务，就是要经过自动化技术，提高产品的质量和产量，节能降耗，降低成本，减少污染，提高劳动生产率，增强企业对市场需求的适应性。
过程控制主要有以下几个特点：
（1）连续工业生产过程是与化学反应、生化反应、物理反应、相变过程、能量的转换过程、传热传质过程等复杂的反应或过程相伴随的。这些过程或反应的进行，必须满足一定的内部和外部条件。满足这些条件，并且使这些条件保持稳定，生产过程就能正常、稳定地进行，产品的产量和质量就能得到保证。所以，过程控制主要是对决定生产过程是否正常进行控制，以保证整个生产过程的正常进行。过程控制中最常见的就是压力控制、流量控制、温度控制、液位或料位控制、成分控制、PH值控制等，这些控制多数都是定值调节。随着大规模生产的需求及科学技术的发展，更多的参数将被纳入到控制的范围之内。过程控制在生产中的地位将变得更加重要。
（2）连续生产过程工业是一个庞大的工业系统，设备多样化，工作机理各不相同，因而被控对象形式复杂多变，具有惯性大、延时大、时变、非线性、多变量相互耦合等特点，很难得出其精确的动态数学模型，因而控制难度较大。（3）由于生产过程工艺复杂，要求高，过程控制的监测系统多，控制系统多，控制方案多，控制系统间既独立又相互影响。所以必须合理协调各控制系统间相互关联、相互制约的关系，从整个生产过程的全局出发，求得整个生产过程
的最优。
（4）连续生产过程的生产条件和环境往往比较特殊，如高温高压、低温真空、易燃易爆、有毒、存在放射性等。因而必须依靠自动化技术，在正常生产、非正常工况、事故工况下，都能确保人员安全以及部队环境造成污染。（5）连续过程工业设备多，结果复杂，所以干扰因素也多，干扰的形式较复杂。这就要求过程控制的各个控制系统具有较强的抗干扰能力，快去克服扰动
因素对生产的影响。
二THJ-2型高级过程
控制实验装置
这次工程实训我们要
用到的装置 THJ-2型高级
过程控制实验装置该类型
实验装置包括不锈钢水箱、
冷热水交换有机玻璃圆筒型大水箱、上下串接的有机玻璃双容上下小水箱、带有机玻璃冷却水循环夹套的小加温箱、三相电加热锅炉等，适用于控制系统组成认识实验、对象数学模型的测试实验、调节阀流量特性测试实验、位式控制实验、单回路调节实验、串级控制实验等其相似实验。
实验对象系统包含有：不锈钢储水箱；上、中、下三个串接有机玻璃圆筒型水箱；三相电加热锅炉（由不锈钢锅炉内胆加温筒和封闭式外循环不锈钢冷却锅炉夹套构成）和铝塑盘管组成。
对象系统中的各类检测变送及执行装置包含有：扩散硅压力变送器三只，涡轮流量计三只，Pt100热电阻温度传感器六只。控制模块：包含三相可控硅移相调压装置、电磁阀、电动调节阀、三菱变频器各一个；接触器位式控制装置、三相380V不锈钢磁力驱动泵、三相220V不锈钢磁力驱动泵。
上位监控PC机包含有：一台上位监控PC机，PC机上安装有工控组态软件(MCGS、组态王可选)，通过RS232/485转换器、仪表控制台侧面的RS485总线接口与所有的仪表进行通讯。我们可对下位仪表各参数进行设定、修改PID
控制参数，并能观察被控参数的实时曲线、历史曲线，SV设定值、PV测量值、OP输出值，各实验都设有动态变化棒图显示和实验指导。
