第一组：一阶单容上水箱对象特性测试实验.docx

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实验一、一阶单容上水箱对象特性测试实验
一．实验目的
1）建立单容水箱阶跃响应曲线。
2）根据由实际测得的单容水箱液位的阶跃响应曲线，用作图的方法分别确定它们的参数（时间常数 T、放大系数 K）。
二．实验设备
CS2000 型过程控制实验装置， PC 机， DCS 控制系统与监控软件。
三、系统结构框图
单容水箱如图 1-1 所示：
丹麦泵 电动调节阀
V1
Q1
DCS控制系统手动输出
h
V2 Q2
图 1-1 、 单容水箱系统结构图
四、实验原理
阶跃响应测试法是系统在开环运行条件下，待系统稳定后，通过 DCS 控制
系统监控画面——调整画面， （调节器或其他操作器） ，手动改变（调节阀的开
度）对象的输入信号（阶跃信号） ，同时记录对象的输出数据或阶跃响应曲线。
然后根据已给定对象模型的结构形式， 对实验数据进行处理，确定模型中各参数。
-可编辑修改 -
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五．实验内容步骤
1)对象的连接和检查：
(1)将 CS2000 实验对象的储水箱灌满水（至最高高度） 。
(2)打开以水泵、电动调节阀、孔板流量计组成的动力支路（ 1# ）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。
(3)打开上水箱的出水阀至适当开度。
2)实验步骤
(1)打开控制柜中水泵、电动调节阀、 24V 电源的电源开关。
(2)打开 DCS 控制柜的电源，打开电脑，启动 DCS 上位机监控软件，进入主
画面，然后进入实验一画面“实验一、一阶单容上水箱对象特性测试实验” 。
注满水箱 打开出水阀 打开阀门，连通电动调节阀
关闭支路阀 打开上水箱 打开上水箱 打开电源
进水阀 出水阀
-可编辑修改 -
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打开泵的开关 打开调节阀开关 打开 24V 电源 打开 DCS 控制柜电
源
(3)用鼠标点击调出 PID 窗体框，然后在 “MV ”栏中设定电动调节阀一个适当
开度。（此实验必须在手动状态下进行）
（4）、观察系统的被调量： 上水箱的水位是否趋于平衡状态。若已平衡， 应记
录系统输出值，以及水箱水位的高度 h1 和上位机的测量显示值。
（5）、迅速增加阀门开度，增加 5% ，记录此引起的阶跃响应的过程参数，它
们均可在上位软件上获得。以所获