工學(xué)實(shí)驗(yàn)六離心泵恒壓力控制實(shí)驗(yàn)

1、實(shí)驗(yàn)六 離心泵恒壓力控制實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?測(cè)定離心泵恒壓力控制系統(tǒng)在階躍干擾作用下，離心泵出口壓力的過渡過程，利用最大偏差、余差、衰減比、振蕩周期和過渡時(shí)間等參數(shù)評(píng)價(jià)離心泵恒壓力控制系統(tǒng)的控制質(zhì)量。2掌握比例度P、積分時(shí)間I參數(shù)在壓力控制系統(tǒng)中的作用和對(duì)過渡過程品質(zhì)指標(biāo)的影響。二、實(shí)驗(yàn)原理圖6-1離心泵恒壓力控制系統(tǒng)圖離心泵恒壓力控制系統(tǒng)流程圖如圖61所示。圖6-2離心泵恒壓力控制方框圖離心泵恒壓力控制方框圖如圖62所示。圖中被控變量為冷水泵出口壓力，執(zhí)行器為交流變頻器，變頻器驅(qū)動(dòng)冷水泵電機(jī)。離心泵恒壓力控制系統(tǒng)為單回路控制系統(tǒng)。安裝在離心泵出口管路上壓力變送器PT將離心泵出口壓力轉(zhuǎn)換成電壓信

2、號(hào)，輸出至工業(yè)調(diào)節(jié)器PC，PC將壓力信號(hào)與壓力給定值比較后，按PI調(diào)節(jié)規(guī)律輸出420mA信號(hào)，驅(qū)動(dòng)交流變頻器控制冷水泵電機(jī)的轉(zhuǎn)速，達(dá)到恒定離心泵出口壓力的目的?？刂茀?shù)如下：1 被控變量y：離心泵出口壓力P。2 給定值(或設(shè)定值)Ps：對(duì)應(yīng)于被控變量所需保持的工藝參數(shù)值，在本實(shí)驗(yàn)中取0.4 MPa。3 測(cè)量值Pm：為離心泵出口壓力值P。4 操縱變量：為離心泵轉(zhuǎn)速n。使用交流變頻調(diào)速器作為執(zhí)行器對(duì)離心泵轉(zhuǎn)速進(jìn)行控制。交流變頻調(diào)速器的輸入信號(hào)范圍：420mA；輸出：380V，0至50Hz。5 干擾變量f：在實(shí)驗(yàn)中采用突然改變流量的方法，人為模擬外界擾動(dòng)給控制變量造成干擾。6 偏差信號(hào)e被控變量的實(shí)

3、際值與給定值之差，e=Ps-Pm。Pm離心泵出口壓力值P；Ps離心泵出口壓力設(shè)定值。7控制信號(hào)u 壓力調(diào)節(jié)器PC將偏差按比例積分控制PI規(guī)律計(jì)算得到的輸出量。比例積分控制規(guī)律是比例與積分兩種控制規(guī)律的組合，數(shù)學(xué)表達(dá)式為：PI控制規(guī)律將比例控制反應(yīng)快和積分控制能消除余差的優(yōu)點(diǎn)結(jié)合在一起，在生產(chǎn)中得到了廣泛應(yīng)用。 流量 Q 0t0 時(shí)間t圖6-3 流量階躍干擾信號(hào)假定在時(shí)間t=0之前，系統(tǒng)穩(wěn)定，被調(diào)控變量離心泵的出口壓力P等于設(shè)定值。若在t=0時(shí)刻，外加流量階躍干擾（圖6-3），離心泵出口壓力開始變化并按衰減振蕩的規(guī)律變化，經(jīng)過一段時(shí)間后，離心泵出口壓力逐漸趨于穩(wěn)定。完成了一次過渡過程。三、實(shí)驗(yàn)步

4、驟1. 將壓力表“11-4”壓力設(shè)定值設(shè)為0.4MPa，比例帶P設(shè)為60，積分常數(shù)I設(shè)為15；2. 打開閥門V06、V10，關(guān)閉其他閥門，使冷流體走殼程，流程見圖6-1；3. 灌泵：打開自來水閥門V02，旋開冷水泵排氣閥放凈空氣，待放完泵內(nèi)空氣后關(guān)閉，保證離心泵中充滿水，再關(guān)閉自來水閥門V02；4逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)壓力調(diào)節(jié)旋鈕“11-8”至零位，順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)流量調(diào)節(jié)旋鈕“11-9”至全開，打開流量調(diào)節(jié)閥；5 打開出閥門V12，V13；6開啟工控機(jī)，運(yùn)行組態(tài)王進(jìn)入實(shí)驗(yàn)程序，選擇“離心泵恒壓力控制實(shí)驗(yàn)”，進(jìn)入實(shí)驗(yàn)程序界面，單擊“清空數(shù)據(jù)”按鈕清空數(shù)據(jù)庫(kù)；7啟動(dòng)冷水泵：將水泵運(yùn)行方式開關(guān) “11-7” 旋向 “變頻”，選擇變頻運(yùn)轉(zhuǎn)方式，然后按下冷水泵啟動(dòng)按鈕“11-11”，分別轉(zhuǎn)動(dòng)壓力調(diào)節(jié)旋鈕“11-8”和流量調(diào)節(jié)旋鈕“11-9”，使冷水泵出口壓力（表11-4）保持在0.4MPa，泵出口流量（表11-2）為1.5 L/s，按下控制方式按鈕“11-5”；8點(diǎn)擊“記錄數(shù)據(jù)”按鈕，開始記錄數(shù)據(jù)；9施加干擾，轉(zhuǎn)動(dòng)閥門V12使泵出口壓力偏離給定值0.05Mpa，觀察壓力恢復(fù)過程；1