主頁 > 技術文章 > 水箱（xiāng）液位定值控製實驗-化工儀表與（yǔ）控製實訓裝置 2025-07-10

水箱（xiāng）液位定（dìng）值控製實驗-化工儀表與控製實訓裝置

一、實驗目的
1.了解單容液位定值（zhí）控製係統的結構與組成。
2. 掌握單容液位（wèi）定值控（kòng）製係統調節器參（cān）數的整定方法。
3.了解PI調節器對液位控製的作用。
二（èr）、實驗器材
化工自動化儀表實（shí）驗平台（tái）、實驗導線。
三、實驗流程圖

水箱液位定值控製實驗流（liú）程圖
四、實驗原理
實驗（yàn）係統流程圖如（rú）上圖所示。被控量為液位水箱的（de）液位高度，實驗要求水箱的液位穩定在給定值的2%-5%範圍內。本裝置（zhì）中共有三路液位傳感器液位水箱的（de）液位高度，可任選（xuǎn）一路作為控（kòng）製器的反饋信（xìn）號，本實驗選用電容壓力變（biàn）送器作為測量液位（wèi）的反饋信號，與給定量比較後取得差值，調節器根據偏差來控製電動調
節閥（fá）的開度，已達到控製水箱液位的目的。為（wéi）了實現在階躍給定和階躍擾動作用下的無靜差控製，係統的調（diào）節器應為PI或PID控製，一般在（zài）變化量較快的液（yè）位、流量和壓力控製參數中，不（bú）采用微分控製，微分雖然可以改善動態（tài）調節效果，但（dàn）其對變化較快（kuài）參數的抗（kàng）幹擾能力較差。
五、實驗步驟（zhòu）
1.實驗之前先將（jiāng）儲水箱中儲足水量，一般接近儲（chǔ）水箱容積4/5，然（rán）後將閥F1-1、F1-3、F1-7全開，其餘手動閥門關閉。
2.將儀表控製箱中“電容式液位變送器”的（de）輸出對應（yīng）接至智能調節儀1的“0-5V/1-5V輸入”端，將智能調節儀1的“4-20mA輸出”端對應接至“電動調節閥”的控製信號輸入端。
3.打開對（duì）象係統儀表控製箱的單向空氣開關，給所有儀表上電（diàn）。
4.智（zhì）能儀表1參數設（shè）置：Sn=33、DIP=1、dIL=0、dIH=50、OPL=0、OPH=100、CF=0、Addr=1；
5.在智能儀表1上給定設定值、液位的初值（zhí），調整調節儀的（de）P及I參（cān）數，將智能調節儀1設置為“自（zì）動”狀態（tài），儀表內部控製算（suàn）法啟動，同時打開離心泵（bèng）和（hé）出水閥（fá）的開關，對被控參數進行閉環控製。
六、數（shù）據處理
對於給定的P和（hé）I參數，取兩組參數得出的響應曲線進行比較，波形（xíng）大致如圖（tú）所示：

七、問題（tí）討論
1.畫出單容液位定值控（kòng）製實驗的係統方框圖。
2.分析PI控製規律對本實驗係統的作用。

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