压力控制系统实验归类.pdfVIP

实验六 控制系统专题实验：压力控制系统实验 系 统 说 明 1.1 实验装置硬件说明 该装置由三个互相串联的不同大小的压力容器和针型阀、压力及流量等相关的检测、变送、执行仪 表、计算机、模入 /模出接口板和模拟信号端子板等组成。从控制角度来说，整个装置有三个压力检测变 量（ 1#罐、 2#罐、 3#罐内压力） ，可从中选择一至两个被控变量。有两个可控制的变量（两个经调节阀的 压缩空气流量） ，一般，支路 1 流量作为操作变量主输入通道，支路 2 则为扰动输入通道。在确定被控变 量、操作变量、主要扰动和控制方案后，只要在模拟控制流程图上的插座孔进行不同的连接，就能方便、 迅速地组成不同的控制回路。该装置的工艺模拟流程图如图 1 所示。 图 1 压力计算机控制系统实验装置工艺模拟流程图 由图 1 可见，压缩空气分两路进入压力容器，支路 1 主输入为控制通道，压力空气经减压阀调整为 200KPa ，通过调节阀的流量可由玻璃转子流量计显示，经 1#罐和针阀 R1 （可调气阻）、2#罐和针阀 R2、 3#罐和针阀 R3 最后排放入大气。 支路 2 为扰动通道， 压缩空气经减压阀调整为 60KPa ，通过调节阀的流 量也可由玻璃转子流量计指示，进入 1#罐、 2#罐或者 3#罐的通道由截止阀 F1、F2 及 F3 控制，相当于扰 动的加入位置可以选择。 1.1.1 系统硬件配置 硬件配置如下所示： （1） 主机： CPU ：赛扬 466 以上； RAM ： 32MB 以上；硬盘： 6.4G 以上； 1 个 1.44M 软驱，光驱， 1 个 ISA 插槽。 （2 ） 数据采集卡（ PCL818L ）、模拟信号端子板（ PCLD-9138 ）以及电压—电流转换器。数据采集卡 安装在计算机的 ISA 总线插槽中，共有 16 路单端模拟量输入通道， 2 路模拟量输出通道，分辨 率为 12 位。模拟信号端子板和数据采集卡通过 1 根电缆连接，将采集卡的 I/O 通道引出，连接 变送器的输入信号， 便于 D/A 输出信号与电 / 气转换器的连接。 由于 PCL-818L 采集卡的输出信号 为电压信号，而执行机构的输入信号都为电流信号，因此在模拟输出信号端子板之后还需添加电 压—电流转换器，将 1~5V 的电压信号转换为 4~20mA 的电流信号。 （3 ） 压力变送器 PT ：压力变送器为 XRB ，1#量程 0-80KPa ，2#量程 0-80KPa ，3#量程 0-80KPa ，输出均为 4~20mA 的电流信号。 1 （4 ）模拟信号端子板 ： PCLD-9138 ， 16 路输入， 2 路输出 （5 ）电压 - 电流转换器： 24V 直流工作电源，输入 1~5V 电压信号，输出 4~20mA 电流信号 （6 ）24V 工作电源： O 上孔（ +插孔）接电源变送器来的正信号，下孔（一插孔）接电源变送器来 的负信号 （7 ）压力变送器： XRB ，1#量程 0-80KPa ，2#量程 0-80KPa ，3#量程 0-80KPa ，输出均为 4~20mA 电流信号 （8 ）气动小流量调节阀 VL ： ZMAY- 64B （气闭阀），VL1 和 VL2 均为气动小流量调节阀（气闭阀） ， 从电压 - 电流转换器输出 4~20mA 信号，经电 / 气转换器转换后得到