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过程控制实验指导书THKGK-1过程控制实验装置的组成和各部分使用说明THKGK-1型过程控制实验装置是根据自动化专业及相关专业教学的特点，吸收了国内外同类实验装置的特点和长处，经过精心设计，多次实验和反复论证，向广大师生推出一套全新的实验设备。
该设备可以满足《过程控制》、《自动化仪表》、《工程检测》、《计算机控制系统》等课程的教学实验、课程设计等。
整个系统结构紧凑、功能多样、使用方便，既能进行验证性、研究性实验，又能提供综合性实验。
本实验装置可满足本科、大专及中专等不同层次的教学实验要求，还可为科学研究的开发提供实验手段。
本实验装置的控制信号及被控信号均采用IEC标准，即电压0～5V或1～5V，电流0～10mA或4～20mA。
实验系统供电要求为单相交流220V±10%，10A；外型尺寸为：182×160×70，重量：380Kg。
装置特点本实验装置具有以下特点：1、多种被控参数：液位、压力、流量、温度。
2、多种控制方式：位式控制、PID控制、智能仪表控制、单片机控制、PLC控制、计算机控制等。
3、多种计算机控制软件：西门子PROTOOL-CS组态软件、北京昆仑公司的MCGS组态软件以及本公司开发的上位机监控软件，另外还可以用台湾HITECH公司的ADP6.0软件与PLC 相连进行控制。
4、丰富的计算机控制算法：P、PI、PID、死区PID、积分分离、不完全积分、模糊控制、神精元控制、基于SIMULINK的动态参数自适应补偿控制等。
5、开放的软件平台：在我们提供的软件平台上，学生既可以利用我们所提供的算法程序进行实验，又可以用自己编写的PLC程序、MATLAB`程序等进行实验，还可以利用人机界面（触摸屏）的组态再结合PLC的编程来进行控制实验。
6、灵活多样的实验组合：可以很方便地对控制方式与被控参数进行不同组合，得到自己需要的单回路、多回路等多种控制系统。
系统组成被控对象包括上水箱、下水箱、复合加热水箱以及管道。
自动化仪表及过程控制》课程教学大纲英文名称：Automatic Instruments and Process Control 课程编号：适用专业：自动化学时：54 学分： 3 课程类别：专业方向课课程性质：限选课一、课程的性质和目的《自动化仪表及过程控制》是自动化专业的重要专业课。
本课程在系统简明地阐述常用过程量测控仪表和计算机控制系统基本原理和基本知识的基础上，同时介绍自动调节系统设计和整定的基础知识，通过本课程的学习，使学生掌握生产过程控制的基础知识和基本应用技术。
二、课程教学内容概述主要内容：1、自动化仪表的概念及其发展；2、DDZ 仪表及其控制系统；3 、自动化仪表的基本性能指标。
第一章检测仪表基本内容和要求：1、了解温度测量的概念和工业上常用的测量方法；2 、掌握热电偶的测温原理及其应用；3 、掌握热电阻的测温原理及其应用；4、理解温度变送器的基本结构；5、了解工业生产中压力参数的概念和常用压力测量原理；6、理解压力式、力平衡式、位移式和固态测压元件及其变送器的工作原理；7、理解节流式、容积式流量测量的基本原理及其应用。
8、理解涡轮、电磁、漩涡等流量测量方法的应用；9、理解浮力式、静压式、电容式、超声式等常用液位测量原理；10、了解成分分析仪表的基本概念。
教学重点：1、常用温度仪表、压力仪表、液位仪表、流量仪表和成分仪表的工作原理及其应用。
2、分度表，分度号，热电偶的冷端延伸和冷端补偿，热电阻的三线制；3、差动电容压力变送器工作原理；4、差压流量计的流量公式；5、差压变送器的零点迁移原理。
第二章调节器基本内容和要求：1、重点掌握PID 调节规律的原理及其应用；2、理解PID 模拟电路的结构原理；了解二位式和连续调节仪表应用的基础知识；3、理解数字PID 算法基本表达式及其原理；4、简单了解工业现场常用模拟和数字调节器的基本结构及其应用。
教学重点PID 调节规律的原理及其应用；第三章集散控制系统和现场总线控制系统基本内容和要求：1 、了解单回路可编程调节器的概念2、了解DCS 系统的基本概念；3 、理解DCS 系统的结构特点及其组成；4 、理解DCS 控制站和操作站的功能；5 、了解FCS 系统的基本概念；第四章执行器和防爆栅基本要求1 、熟炼掌握气动调节阀的基本结构、原理及其应用等基本概念；2 、熟悉调节器流量特性的定义及其应用；3 、理解和掌握气动执行器气开/气关的形式及其选择原则；4、了解电动执行器及电气转换器的基本原理；5 、简单了解工业控制系统防爆的基本概念。
01自动化仪表定义02自动化仪表分类自动化仪表是一种能够自动完成测量、控制、显示、记录等功能的设备，广泛应用于各种工业自动化领域。
根据测量原理、功能特点和应用领域等不同，自动化仪表可分为温度仪表、压力仪表、流量仪表、物位仪表、分析仪表等。
自动化仪表定义与分类早期自动化仪表早期的自动化仪表主要以机械式和电子管式为主，功能相对简单，精度和稳定性也较低。
现代自动化仪表随着微电子技术、计算机技术、通信技术等的发展，现代自动化仪表逐渐向数字化、智能化、网络化方向发展，功能更加强大，精度和稳定性也更高。
石油化工行业是自动化仪表应用最广泛的领域之一，涉及温度、压力、流量、物位等各种参数的测量和控制。
石油化工行业电力行业也是自动化仪表的重要应用领域，包括火力发电、水力发电、核能发电等各种发电形式的自动化控制。
电力行业冶金行业需要使用大量的自动化仪表来监测和控制冶炼过程中的各种参数，如温度、压力、流量等。
冶金行业环保行业需要使用自动化仪表来监测和处理各种环境污染问题，如废气、废水、噪声等。
环保行业过程控制概念及目标过程控制概念过程控制是指在生产过程中对温度、压力、流量、液位等工艺变量进行自动检测、调节和控制，以保证生产过程按照预定的工艺要求进行。
过程控制目标过程控制的目标是确保生产过程的稳定性、提高产品质量、降低能耗、提高生产效率和经济效益。
指需要控制的工艺设备或生产过程，如反应器、加热炉等。
被控对象根据设定值与测量值的偏差，按照一定的控制规律输出控制信号。
控制器用于检测被控变量的装置，如温度传感器、压力传感器等。
检测元件根据控制信号对被控对象进行操作的装置，如调节阀、变频器等。
执行器过程控制系统组成要素01反馈控制原理将被控变量的测量值与设定值进行比较，根据偏差进行调节，使被控变量稳定在设定值附近。
02前馈控制原理根据扰动量的大小和方向，提前对系统进行调节，以减小或消除扰动对被控变量的影响。
03过程控制方法包括PID控制、模糊控制、神经网络控制等，根据被控对象的特点和控制要求选择合适的控制方法。
自动化仪表实验指导书自动化教研室目录安全注意事项 (1)1、防止触电 (1)2、防止烫伤 (2)3、防止损坏 (2)第一章过程控制设备简介 (4)第二章实验内容 (7)1.温度压力流量等仪表的使用及常识 (7)2.单容自衡水箱系统对象特性的测试 (17)3.单容水箱液位PID控制系统 (19)安全注意事项安全注意事项：在安装、操作、维护或检查本系统之前．一定仔细阅读以下安全注意事项，并且要在熟悉设备的知识、安全信息及全部有关注意事项以后使用。
在本使用说明书中，将安全注意事项等级分为“危险”和“注意”。
！危险：不正确的操作造成的危险情况，将导致死亡或重伤的发生。
！注意：不正确的操作造成的危险情况，将导致一般或轻微的伤害或造成物体的硬件损坏。
注意：根据情况的不同，“注意”等级的事项也可能造成严重后果。
请遵循两个等级的注意事项，因为它们对于个人安全都是重要的。
1、防止触电供电情况：测试系统的控制系统供电一般为DC24V，漏电保护器和开关电源的端子上带有220V电压。
正常漏电保护30毫安变化。
物理受控系统分别引入三相电和单相电，整个现场系统没有任何可以接触到的端子。
正常漏电保护30毫安变化。
尽管系统经过多层保护，还是请用户注意以下安全事项。
！危险当通电或正在运行时，非专业人员不要进行任何维护、维修操作，不要打开机柜后门，接线箱盖子，变频器前盖板，否则会发生触电的危险。
要求现场系统可靠接地。
每隔一定时间，对漏电保护器进行漏电测试试验，即按下测试按钮。
！注意：即使电源处于断开时，除维护、维修外，请不要打开控制箱接触变频器的输出裸露端子，可能会出现充电回路放电的现象，造成伤害。
水泵、电磁流量计，以及灯管都是220V供电，维修时请断开电源。
对于交流220V或380V供电电缆，请不要损伤它，不要对它加过重的应力，使它承载重物或对它钳压。
否则可能会导致触电。
2、防止烫伤加热情况：锅炉结构为内容器，内有4.5KW（部分产品6KW）加热管。
大学教案(首页)院(系)：电子工程教研室(系)：自动化大学教案学时：2学时：4学时：4大学教案学时：2本章思考题和习题习题：1-5思考题：哪一种形式的仪表是根据压电效应实现压力测量的思考题：电容式差压变送器测量部分如图所示，问其中哪部分是作为测量膜片的电容动极片？主要参考资料范玉久.《化工测量及仪表》.化学工业出版社吴九辅.《现代工程检测及仪表》.石油工业出版社侯志林.《过程控制及自动化仪表》.机械工业出版社天津大学化工学院主编.《注册化工工程师执业资格考试基础考试(下)复习教程与模拟试题》. 天津大学出版社.备注大学教案学时：2大学教案学时：2大学教案学时：2大学教案学时：2本章思考题和习题某流量自动控制系统，用纯比例控制器进行控制。
图示为采用不同比例度时系统的过渡过程（其中曲线b、c为比较满意的控制结果）。
试判断四条过渡过程曲线中哪一条对应的比例度最大？A 曲线aB 曲线bC 曲线cD 曲线d主要参考资料历玉鸣，《化工仪表及自动化》，化学工业出版社赵玉珠，《测量仪表与自动化》，石油大学出版社张宝芬，《自动检测技术及仪表控制系统》，化学工业出版社周泽魁，《控制仪表与计算机控制装置》，化学工业出版社康光华，《电子技术基础》，高等教育出版社备注大学教案学时：2大学教案学时：2大学教案学时：2大学教案学时：2大学教案学时：2大学教案学时：2大学教案学时：2本章思考题和习题习题：4-3，4-5思考题：图为贮罐液位控制系统，为安全起见，贮罐内液体严禁溢出。
当选择流出量Q 为操纵变量时，其控制阀和控制器分别应如何选择作用方向？（A）气关式、正作用（B）气开式、正作用（C）气关式、反作用（D）气开式、反作用主要参考资料历玉鸣.《化工仪表自动化》.第三版. 化学工业出版社吴九辅.《仪表控制系统》.石油工业出版社刘巨良.《过程控制仪表》.化学工业出版社侯志林.《过程控制及自动化仪表》.机械工业出版社天津大学化工学院主编《.注册化工工程师执业资格考试基础考试(下)复习教程与模拟试题》. 天津大学出版社.备注大学教案学时：2大学教案学时：2大学教案学时：2大学教案学时：2大学教案学时：2大学教案学时：2大学教案学时：241。
《化工过程控制仪表》实验指导书广东石油化工学院自动化与仪表教研室伍林2013年6月前言过程控制仪表是实现生产过程自动化必不可少的工具。
而过程控制仪表这门课程是自动化专业的必修专业课之一，为了配合课堂教学，根据专业教学大纲要求，开设了过程控制仪表实训课。
为使实训课能顺利进行，编写了过程控制仪表实训指导书。
通过实训，可以让学生理论联系实际，加深对理论知识的理解和掌握，从而进一步认识过程控制仪表的基本结构和工作原理。
通过实训，学生还能掌握实验仪器的正确使用和操作方法，学会主要仪表的调校及测试方法，培养实际动手能力和创新意识。
实训指导书中包含多个实验项目，每个实验项目都包括：实验目的、实验内容、实验设备与仪器、实验原理、注意事项、实验步骤、思考题等内容。
学生实验守则1、上实验课前，学生应做好实验预习。
着重领会实验目的、要求。
掌握实验原理、步骤和方法。
2、遵守实验室各项规章制度，服从实验室工作人员的指挥。
文明实验，不能穿拖鞋进入实验室，不准乱扔杂物，不准在实验室内嬉戏、喧哗。
3、严格遵守仪器设备的操作规程。
独立思考细心观察、如实记录，对实验现象和数据进行分析和处理。
4、鼓励学生自行设计实验，使用前必须经过实验指导人员的同意方可进行。
5、对实验室的公共财物要爱护，厉行节约，不准损坏和带出实验室，违者要追究责任。
6、实验操作结束后，学生必须整理好所用的实验器材并填写仪器使用记录，经过实验指导人员签字后，方可离开实验室，并独立完成实验报告。
操作规程1、熟悉各种控制仪表和设备，懂得各种仪器的用途及各自的操作方法。
2、外观检查，有接线时要注意电源极性，最好预热半小时。
3、在实验时，要看清楚和注意相关仪表的输入范围，，不允许超过其范围，否则可能会损坏仪表设备。
4、使用螺丝刀进行仪表的零位、终点调整时，用力要均匀，不可强扭，防止损害元件。
目录实验一仪表基本认识 (1)实验二压力表的校验 (2)实验三流量检测仪表的校验 (5)实验四液位检测、压力变送器调校 (7)实验五控制阀特性测试及拆装实验 (10)实验六模拟控制器认识及调校 (12)实验七数字控制器认识及调校 (16)实验八热电偶的校验 (17)附一：PCT—I型过程控制实验装置简介 (19)附二：AI系列仪表参数功能表及操作简介 (21)实验报告要求 (24)实验一仪表基本认识一、实验目的1．认识相关过程控制仪表。
《过程控制及仪表》实验指导书主编冯翼审核虎恩典校对杨艺北方民族大学电气信息工程学院二○○八年三月目录实验系统介绍 (1)实验一一阶单容上水箱对象特性测试实验 (11)实验二二阶双容中水箱对象特性测试实验 (16)实验三单回路控制系统PID参数整定实验（1）——上水箱液位PID整定实验 (21)实验四单回路控制系统PID参数整定实验（2）——锅炉内胆水温PID整定实验 (27)实验五串级控制实验——上水箱中水箱液位串级控制实验 (31)一、概述随着计算机控制装置在控制仪表基础上发展起来以后，自动化控制手段也越来越丰富。
其中有在工业领域有着广泛应用的智能数字仪表控制系统、智能仪表加计算机组态软件控制系统、计算机DDC控制系统、PLC控制系统、DCS分布式集散控制系统、有FCS现场总线控制系统等。
在现代化工业生产中，过程控制技术正为实现各种最优的技术经济指标、提高经济效益和劳动生产效率、改善劳动条件、保护生态环境等方面起越来越大的作用。
二、AE2000B型系统介绍A E2000B型过程控制实验装置是根据工业自动化及相关专业教学特点，吸取了国外同类实验装置的特点和长处，并与目前大型工业自动化现场紧密联系，采用了工业上广泛使用并处于领先的AI智能仪表加组态软件控制系统、DCS(分布式集散控制系统)，经过精心设计，多次实验和反复论证，推出的一套基于本科，着重于研究生教学、学科基地建设的实验设备。
该设备涵盖了《信号和信息处理》、《传感技术》、《工程检测》、《模式识别》、《控制理论》、《自动化技术》、《智能控制》、《过程控制》、《自动化仪表》、《计算机应用和控制》、《计算机控制系统》等课程的教学实验与研究。
整个系统美观实用，功能多样，使用方便，既能进行验证性、设计性实验，又能提供综合性实验，可以满足不同层次的教学和研究要求。
AE2000型过程实验装置的检测信号、控制信号及被控信号均采用ICE标准，即电压1～5V，电流4～20mA。
《仪表与自动化》课程实验指导书仪表与自动化课程主要包括“仪表”与“控制系统”两部分内容，该课程与现代化生产过程密切相关。
实践环节对学生学好课程基础理论、培养实际动手能力和工程意识具有重要意义。
通过基本实验，使学生明确自动控制系统的组成和基本控制规律，了解检测控制仪表在控制系统中的作用，建立现代化生产过程自动控制系统控制方案设计的基本概念。
实验项目（根据不同的专业和教学要求选作一定的实验项目）6～8学时1．压力表/压力变送器的标定综合型2学时（1）掌握活塞式压力计的结构和工作原理；（2）学习活塞式压力计的使用方法；（3）掌握活塞式压力计标定压力表和压力变送器的方法。
2．热电偶（或热电阻）测温性能实验综合型2学时掌握热电偶（或热电阻）测量温度的原理与方法；了解温控仪的结构原理和使用方法。
3．液位定值控制系统的设计与调试设计型2学时（1）了解自动控制系统的组成及其控制过程，并初步建立仪表自动化的工程概念；（2）掌握液位控制系统的设计方法；（3）熟悉液位控制系统的调节（控制器参数的工程整定）方法，获取最佳控制效果。
4．温度控制系统的设计与调试设计型4学时（1）了解自动控制系统的组成及其控制过程，并初步建立仪表自动化的工程概念；（2）掌握温度控制系统的设计方法；（3）熟悉多种温度控制系统的调节（控制器参数的工程整定）方法，获取最佳控制效果。
5．演示实验（结合课程教学）实验1 压力表/压力变送器的标定姓名： 学号： 专业年级： 成绩：一、实验目的1．掌握活塞式压力计的结构和工作原理； 2．学习活塞式压力计的使用方法；3．掌握活塞式压力计标定压力表和压力变送器的方法。
二、实验仪器、设备2．标定设备：标准活塞压力计 型号： 量程： 精度等级： ； 稳压电源 （24V ）；电流表 型号： 量程：精度等级：三、实验原理活塞式压力计是一种精度很高的标准器，常用于校验标准压力表及普通压力表。
其结构如图1-1(a)所示，它由压力发生部分和压力测量部分组成。
自动化仪表与过程控制实验指导书电气自动化实验中心２００９年３月实验一. DDZ-III型电动温度变送器的调校一.实验目的：1、了解DDZ-III型温度变送器（DBW-5500A）的结构接线情况，熟悉其使用方法，进一步理解其工作原理。
2、学会DBW-5500A热电阻温度变送器的零位与量程的调整,以及精度校验方法。
二.实验设备：1、DBW-5500A型温度变送器一台2、ZX-21型旋转式电阻箱一台3、0.5级电流表一台4、连接导线若干根5、螺丝刀一把三.实验接线：按下图方法进行接线,并将电阻箱阻值调整在100Ω,电流表量程接0-20mA 档。
mA四.实验内容：1、零点与量程的调整：根据仪表的温度测量范围，调整电阻箱，加入温度下限值所对应的电阻值，观察输出电流表的读数。
调整零点电位器，使变送器输出信号为4mA。
再调节电阻箱，加入温度上限值所对应的电阻值，调整量程电位器，使变送器输出信号为20mA。
并且反复多次调整，直到“零点”、“满量程”都符合要求为止。
2、线性测试：按表正行程法次序依次逐渐增加阻值，同时记录相应的输出电流，以完成正行程测试。
然后，按下表反行程法次序依次逐渐减少阻值，同时记录相应的输出电流，以完成反行程的测试。
结果如下：五.作图:实验二电动调节器的PID参数校正一、实验目的1）、通过实验熟悉单回路反馈控制系统的组成和工作原理。
2）、研究系统分别用P、PI和PID调节器时的阶跃响应。
3）、研究系统分别用P、PI和PID调节器时的抗扰动作用。
4）、定性地分析P、PI和PID调节器的参数变化对系统性能的影响。
二、实验装置1）、TKGK-1型过程控制实验装置：PID调节器GK-04、变频器GK-07-22）、计算机及监控软件三、实验原理1、单容水箱液位控制系统图7-1、单容水箱液位控制系统的方块图图7-1为单容水箱液位控制系统。
这是一个单回路反馈控制系统，它的控制任务是使水箱液位等于给定值所要求的高度；并减小或消除来自系统内部或外部扰动的影响。
自动化仪表与过程控制实验指导书实验一位式控制一、实验目的1、了解简单控制系统的构成及仪表的应用（熟悉仪表的操作）2、掌握简单过程控制的原理及仪表使用二、实验设备及参考资料1、PCS过程控制实验装置（使用其中：位式电磁阀、AI818智能调节仪一台、上水箱液位传感器、水泵1系统等）。
2、AI-818仪表的操作说明书和液位变送器的调试（一般出厂之前已调试好）方法。
三、实验系统流程图：四、实验原理本实验采用位式控制原理进行液位的范围控制，即，将液位控制在一定的上下限范围内。
水箱液位变送器输出信号，经AI-818仪表进行处理后与设定上下限水位值进行比较。
控制仪表内继电器触点状态，对位式电磁阀进行控制，以达到控制目的。
图1-1五、实验步骤1、按附图位式控制实验接线图接好实验导线。
2、将手动阀门1V2、1V10、V4、V5打开，其余阀门全部关闭。
3、先打开实验对象的系统电源，然后打开控制台上的总电源，再打开仪表电源。
4、设置智能调节器参数，其需要设置的参数如下：（未列出者用出厂默认值）HIAL=30 （参考值）LOAL=20 （参考值）dHAL=9999dlAL=9999dF=0.5 （参考值）Ctrl=0Sn=33Dip=1 （参考值）dIL=0dIH=50Alp=2OP1＝0具体请详细阅读调节器使用手册5、在控制板上打开水泵1、位控干扰。
6、在信号板上打开上水箱输出信号。
六、思考建议在什么样的情况下适合采用位式控制。
实验二电动阀支路单容液位控制一、实验目的1、了解简单过程控制系统的构成及仪表的应用（熟悉仪表的操作）2、掌握简单过程控制的原理及仪表使用二、实验设备及参考资料1、PCS过程控制实验装置（使用其中：电动调节阀、AI818智能调节仪一台、上水箱及液位变送器、水泵1系统等）2、AI-818仪表的操作说明书，智能电动调节阀使用手册和液位变送器的调试（一般出厂之前已调试好）方法。
三、实验系统流程图：四、实验原理本实验采用仪表控制,将液位控制在设定高度。
根据上水箱液位信号输出给仪表,仪表根据P、I、D参数进行PID 运算，输出信号给电动调节阀，然后由电动调节阀控制水泵1供水系统的进水流量，从而达到控制液位恒定的目的。
单容水箱液位过程控制的方块原理图：如图1-2液位变送器图1-2五、实验步骤1、按附图单容液位控制实验接线图接好实验导线和通讯线。
2、将控制台背面右侧的通讯口（在电源插座旁）与上位机连接。
3、将手动阀门1V1、1V10、V4、V5打开，其余阀门全部关闭。
4、先打开实验对象的系统电源，然后打开控制台上的总电源，再打开仪表电源。
5、整定参数值的计算设定适当的控制参数使过渡过程的衰减比为4：1，整定参数值可按下列“阶跃反应曲线整定参数表”。
表1 阶跃反应曲线整定参数表控制规则控制器参数δ T I T DP δsPI 1.2δs 0.5TsPID 0.8δs 0.3Ts 0.1Ts6、设置智能调节器参数（可在仪表上直接设置，也可在计算机上设置），其需要设置的参数如下：（未列出者用出厂默认值）SV=20 （参考值）dF=0.3 （参考值）CtrL=1P=7 （参考值）I=20 （参考值）d=0 （参考值）Sn=33Dip=2 （参考值）dIL=0dIH=50OP1=4OPL=0OPH=100CF=0Addr=1run=1具体请详细阅读调节器使用手册7、在控制板上打开水泵1、电动调节阀。
8、在信号板上打开电动调节阀输入信号、上水箱输出信号。
9、打开计算机上的 MCGS运行环境，选择系统管理菜单中的用户登录，登录用户。
10、选择单回路控制实验的电动阀支路单容液位控制实验。
11、选择仪表控制方式。
12、观察计算机上的实时曲线和历史曲线。
13、待系统稳定后，给定加个阶跃信号，观察其液位变化曲线。
14、再等系统稳定后，给系统加个干扰信号，观察液位变化曲线。
15、曲线的分析处理，对实验的记录曲线分别进行分析和处理，处理结果记录于表中。
按常规内容编写实验报告，并根据K、T、τ平均值写出广义的传递函数。
六、思考建议根据经验设定PID控制与仪表自整定PID有什么区别。
实验三液位串级控制一、实验目的1、了解复杂过程控制系统的构成及仪表的应用（熟悉仪表的操作）2、掌握复杂过程控制一串级控制方法。
二、实验设备及参考资料1、PCS过程控制实验装置（使用其中：电动调节阀、AI818智能调节仪二台、上下水箱及液位变送器、水泵1系统等）。
2、AI-818仪表的操作说明书变送器的调试（一般出厂之前已调试好）方法。
三、实验系统流程图：四、实验原理本实验采用仪表控制,将上水箱液位控制在设定高度。
串级回路是由内反馈组成的双环控制系统，属于复杂控制范畴。
根据下水箱的液位信号输出给仪表,作为主调节器输入，主调节器的输出作为副调节器的输入，在串级控制系统中，两个调节器任务不同，因此要选择调节器的不同调节规律进行控制，副调节器主要任务是快速动作，迅速抵制进入副回路的扰动，至于副回路的调节不要求一定是无静差。
主调节器的任务是准确保持下水箱液位在设定值，因此，主调节器采用PI调节器也可考虑采用PID调节器。
图 1-6五、实验步骤1、按附图液位串级控制实验接线图接好实验导线和通讯线。
2、将控制台背面右侧的通讯口（在电源插座旁）与上位机连接。
3、将手动阀门1V1、1V10、V4、V5打开，其余阀门全部关闭。
4、先打开实验对象的系统电源，然后打开控制台上的总电源，再打开仪表电源。
5、设置智能调节器参数（可在仪表上直接设置，也可在计算机上设置），其需要设置的参数如下：（未列出者用出厂默认值）（1）主调节器SV=20 （参考值）dF=0.3 （参考值）CtrL=1P=30 （参考值）I=60 （参考值）d=0 （参考值）Sn=33Dip=2 （参考值）dIL=0dIH=50OP1=4OPL=0OPH=100CF=0Addr=2run=1（2）副调节器dF=0.3 （参考值）CtrL=1P=36 （参考值）I=15 （参考值）d=0 （参考值）Sn=32Dip=1 （参考值）dIL=0dIH=800OP1=4OPL=0OPH=100CF=8Addr=1run=1具体请详细阅读调节器使用手册6、在控制板上打开水泵1、电动调节阀。
7、在信号板上打开电动调节阀输入信号、上水箱输出信号、下水箱输出信号。
8、打开计算机上的 MCGS运行环境，选择系统管理菜单中的用户登录，登录用户。
9、选择串级控制实验的上下水箱双容串级控制实验。
10、选择仪表控制方式。
11、观察计算机上的实时曲线和历史曲线。
12、待系统稳定后，给定加个阶跃信号，观察其液位变化曲线。
13、再等系统稳定后，给系统加个干扰信号，观察液位变化曲线。
六、实验建议调节器的PID参数可以反复凑试，逐步逼近达到最佳的整定，实际中，采用串级调节系统是为了提高主被调量（下水箱）精度和改善动态特性而设置的，因此对副调回路的质量指标没有要求。
而对主回路的质量指标要求高。
牺牲副回路的质量，保证主回路的调节质量。
所以副调节器比例作用强一些，取消积分作用，主调节器设置P、I、D参数即可。
七、思考建议根据经验设定PID控制与仪表自整定PID有什么区别。
比较串级控制与双容控制区别和控制的难易度，为什么。
复杂控制系统的优点在那里。
实验四温度PID连续控制一、实验目的1、了解温度控制系统构成2、学习控制原理及仪表应用二、实验设备及资料1、 PCS过程控制实验装置（其中使用：加热器、DDC控制单元、Pt100及变送器等）三、实验系统流程图四、实验原理本实验采用计算机控制,将加热器水的温度控制在设定温度。
根据加热器温度变送输出给计算机，计算机根据PID运算，然后控制输出信号。
通过调压模块，调整电加热器的功率，使的加热器里水的温度控制在设定的温度。
也可控制加热器外层冷却水的流量（温度），控制热水器里的温度。
温度控制原理方块图：如图2-5图2-5五、实验步骤1、按附图锅炉内胆温度控制实验接线图接好实验导线和通讯线。
2、将控制台背面右侧的通讯口（在电源插座旁）与上位机连接。
3、将手动阀门1V7、1V10、V9打开，其余阀门全部关闭。
4、先打开实验对象的系统电源，然后打开控制台上的总电源，再打开DDC控制单元电源。
5、在控制板上打开水泵1、加热器。
6、在信号板上打开温度输入信号、内胆温度输出信号。
7、打开计算机上的 MCGS运行环境，选择系统管理菜单中的用户登录，登录用户。
8、选择单回路控制实验的锅炉内胆温度控制实验。
9、选择计算机控制方式。
10、整定参数值的计算设定适当的控制参数使过渡过程的衰减比为4：1，整定参数值可按下列“阶跃反应曲线整定参数表”。
控制规则控制器参数δ T I T DP δsPI 1.2δs 0.5TsPID 0.8δs 0.3Ts 0.1Ts11、设置参数Ts=1 （参考值）SV=40 （参考值）Kc=20 （参考值）Ti=0.1 （参考值）Td=0 （参考值）12、观察计算机上的实时曲线和历史曲线。
13、待系统稳定后，给定加个阶跃信号，观察其液位变化曲线。
14、再等系统稳定后，给系统加个干扰信号，观察液位变化曲线。
15、曲线的分析处理，对实验的记录曲线分别进行分析和处理，处理结果记录于表中。
阶跃响应曲线数据处理记录表按常规内容编写实验报告，并根据K、T、τ平均值写出广义的传递函数。
六、思考建议温度控制PID 有什么特点。
如何减小超调量和快速达到平衡。
