西門子S7-300 CPU 前連接器6ES7392-1BM01-0AA0定位模塊中型可編程控制器

第四節(jié)

鍋爐內(nèi)膽水溫與循環(huán)水**串級(jí)控制系統(tǒng)

一、THSA-1 對(duì)象連線 THSA三相電源輸出端 U、 W 對(duì)應(yīng)連接三相 SCR 移相調(diào)壓器的三相電源輸入端 U、 V、 V、W；調(diào)壓器的三相調(diào)壓輸出端 U0、V0、W0 接三相電加熱管輸入端 U0、V0、W0； 三相電源輸出端 U、V、W 對(duì)應(yīng)連接三相磁力泵（～380V）的輸入端 U、V、W；將 電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的～220V 輸入端 L、N 接至單相電源Ⅲ的 3L、3N 端；并將電動(dòng)閥支 路**鈕子開關(guān)撥到“ON”位置。 二、S7-300 控制臺(tái)連線 S7內(nèi)膽溫度 TT1 鉑電阻 1a、1b、1c 端對(duì)應(yīng)連接 SA-41A 掛件的 1a、1b、1c 端； FT1 電動(dòng)閥支路** （+、 相應(yīng)接到 SA-41A 掛件的 A/I0 通道 -） （+、 ； SA-41A -） 將 ，第二 掛件的第一輸出通道 A/O0（+、-）接到電動(dòng)調(diào)節(jié)閥 4～20mA 輸入（+、-） 輸出通道 A/O1（+、-）接到三相移相調(diào)壓模塊的 4～20mA 輸入（+、-） 。 三、實(shí)驗(yàn)結(jié)構(gòu)圖

四、實(shí)驗(yàn)步驟 1.按上述要求連接實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，利用電動(dòng)調(diào)節(jié)閥支路手動(dòng)將鍋爐內(nèi)膽打滿水。 打開對(duì)象相應(yīng)的水路（F1-1、F1-2、F1-5、F1-13） 。 2.用電纜線將對(duì)象和 S7-300 控制臺(tái)連接起來(lái)。

3.合上 S7-300 控制屏電源，給 CPU 315-2 DP 及相應(yīng)模塊上電。 4.打開 Wincc 上位機(jī)組態(tài)軟件，并進(jìn)入相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)。 5.啟動(dòng)對(duì)象總電源，并合上三相電源。 6．按經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)預(yù)先設(shè)置好副調(diào)節(jié)器的比例度。 7．用反應(yīng)曲線法整定主調(diào)節(jié)器的 PI 參數(shù)（具體見“THJ-2 **過(guò)程控制系 統(tǒng)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書”相關(guān)部分） 。 8．手動(dòng)操作主調(diào)節(jié)器的輸出，控制電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的開度來(lái)改變流入內(nèi)膽水的 ** Q 的大小，當(dāng)內(nèi)膽的水溫趨于給定值并穩(wěn)定不變時(shí)，把主調(diào)節(jié)器由手動(dòng)切換 為自動(dòng)。 9.當(dāng)系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行后，給溫度設(shè)定值加一個(gè)適當(dāng)階躍擾動(dòng)，觀察系統(tǒng)的輸出 響應(yīng)曲線。 10.通過(guò)反復(fù)對(duì)主、副調(diào)節(jié)器參數(shù)的調(diào)節(jié)，使系統(tǒng)具有較滿意的動(dòng)、靜態(tài)性 能。

第五節(jié)

一、THSA-1 對(duì)象連線 THSA-

水箱液位與進(jìn)水**串級(jí)控制系統(tǒng)

將三相電源輸出端 U、V、W 對(duì)應(yīng)連接三相磁力泵（～380V）的輸入端 U、V、 W；把電動(dòng)調(diào)節(jié)閥～220V 的輸入端 L、N 接至單相電源Ⅲ的 3L、3N 端；并將下水 箱液位、電動(dòng)閥支路**鈕子開關(guān)撥到“ON”位置。 二、S7-300 控制臺(tái)連線 S7； 將 LT3 下水箱液位（+、-）相應(yīng)接到 SA-41A 掛件的第一通道 A/I0（+、-） FT1 電動(dòng)閥支路**（+、-）相應(yīng)接到 SA-41A 掛件的第二通道 A/I1（+、-） ；將 SA-41A 掛件的第一輸出通道 A/O0（+、-）接到電動(dòng)調(diào)節(jié)閥 4～20mA 輸入（+、-） 。 三、實(shí)驗(yàn)結(jié)構(gòu)圖

四、實(shí)驗(yàn)步驟 1.用電纜線將對(duì)象和 S7-300 控制臺(tái)連接起來(lái)。 2.合上 S7-300 控制屏電源，給 CPU 315-2 DP 及相應(yīng)模塊上電。 3.打開 Wincc 上位機(jī)組態(tài)軟件，并進(jìn)入相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)。 4.啟動(dòng)對(duì)象總電源，并合上相關(guān)電源打開（三相電源、單相Ⅲ、24V 電源） 。 5．按經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)預(yù)先設(shè)置好副調(diào)節(jié)器的比例度。 6.調(diào)節(jié)主調(diào)節(jié)器的比例度，使系統(tǒng)的輸出響應(yīng)出現(xiàn) 4：1 的衰減度，記下 此時(shí)的比例度δ和周期 Ti。據(jù)此，按經(jīng)驗(yàn)表（具體見 THJ-2 **過(guò)程控制系統(tǒng)實(shí)

驗(yàn)指導(dǎo)書）查得 PI 的參數(shù)對(duì)主調(diào)節(jié)器進(jìn)行參數(shù)整定。 7.手動(dòng)操作主調(diào)節(jié)器的輸出，以控制電動(dòng)調(diào)節(jié)閥支路給下水箱送水的大 小，待下水箱進(jìn)水口**相對(duì)穩(wěn)定，且下水箱的液位趨于給定值時(shí)，把主調(diào)節(jié)器 由手動(dòng)切換為自動(dòng)。 8.當(dāng)系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行后，設(shè)定值加一合適的階躍擾動(dòng)，觀察并記錄系統(tǒng)的輸出 響應(yīng)曲線。 9.適量打開閥 F2-5，觀察并記錄階躍擾動(dòng)作用于主對(duì)象時(shí)，系統(tǒng)被控制量 的響應(yīng)過(guò)程。 10. 關(guān)閉閥 F2-5，待系統(tǒng)穩(wěn)定后，適量打開電動(dòng)閥兩端的旁路閥 F1-3，觀 察并記錄階躍擾動(dòng)作用于副對(duì)象時(shí)系統(tǒng)被控制量的影響。 11.通過(guò)反復(fù)對(duì)主、副調(diào)節(jié)器參數(shù)的調(diào)節(jié)，使系統(tǒng)具有較滿意的動(dòng)、靜態(tài)性 能。用計(jì)算機(jī)記錄此時(shí)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)曲線。

第一章

第六節(jié)

一、THSA-1 對(duì)象連線 THSA-

比值控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)

單（雙）閉環(huán)**比值控制系統(tǒng)

將三相電源輸出端 U、V、W 對(duì)應(yīng)連接三相磁力泵（～380V）的輸入端 U、V、 W；把電動(dòng)調(diào)節(jié)閥～220V 的輸入端 L、N 接至單相電源Ⅲ的 3L、3N 端；將變頻器 的 220v 輸入端對(duì)應(yīng)接到單相Ⅱ的輸出端；變頻器輸出端 A、B、C 對(duì)應(yīng)連接三相 磁力泵（～220V）的輸入 A、B、C 端；變頻器面板上的 RH 和 STF 接公共端 SD； 并將電動(dòng)閥支路**、變頻器支路**鈕子開關(guān)撥到“ON”位置。 二、S7-300 控制臺(tái)連線 S7FT1 電動(dòng)閥支路**（+、-）相應(yīng)接到 SA-41A 掛件第二通道 A/I1（+、-） ； ；將 FT2 變頻器支路**（+、-）相應(yīng)接到 SA-41A 掛件的第一通道 A/I0（+、-） SA-41A 掛件的第一輸出通道 A/O0（+、-）接到變頻器 4～20mA 輸入（+、-） ；將 。 SA-41A 掛件的第二輸出通道 A/O1（+、-）接到電動(dòng)調(diào)節(jié)閥 4～20mA 輸入（+、-） 三、實(shí)驗(yàn)結(jié)構(gòu)圖

四、實(shí)驗(yàn)步驟 1.按上述要求連接實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)， 打開對(duì)象相應(yīng)的水路 （打開閥 F1-1、 F1-2、 F1-8、 F1-11、F2-1、F2-5，其余閥門均關(guān)閉） 。 2.用電纜線將對(duì)象和 S7-300 控制臺(tái)連接起來(lái)。

3.合上 S7-300 控制屏電源，給 CPU 315-2 DP 及相應(yīng)模塊上電。 4.打開 Wincc 上位機(jī)組態(tài)軟件，并進(jìn)入相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)。 5.啟動(dòng)對(duì)象總電源，并合上相關(guān)電源打開（三相電源、單相Ⅲ、24V 電源） 。 6．確定 Q2 與 Q1 的比值 K，并測(cè)定 Q1max 和 Q2max， ，計(jì)算比值器的比例系數(shù) K′ (實(shí)驗(yàn)中可把電壓轉(zhuǎn)化為電流再計(jì)算)。 7．把控制電動(dòng)閥的調(diào)節(jié)器設(shè)置為手動(dòng)輸出，并設(shè)定在某一數(shù)值，以控制電 動(dòng)調(diào)節(jié)閥支路的** Q1（只要整定好該調(diào)節(jié)器的 PI 參數(shù)，當(dāng)由手動(dòng)切換為自動(dòng) 時(shí)，即可由“單閉環(huán)**比值控制系統(tǒng)”轉(zhuǎn)換為“雙閉環(huán)**比值控制系統(tǒng)” 。 8．PI 調(diào)節(jié)器的參數(shù)整定，按單回路的整定方法進(jìn)行。實(shí)驗(yàn)時(shí)將控制變頻 器支路**的調(diào)節(jié)器先設(shè)置為手動(dòng)，待系統(tǒng)接近于給定值時(shí)再把手動(dòng)切換為自動(dòng) 運(yùn)行。 9．等系統(tǒng)的從動(dòng)量 Q2 趨于不變時(shí)（系統(tǒng)進(jìn)入穩(wěn)態(tài)） ，適量改變主動(dòng) 量 Q1 的大小，然后觀察并記錄從動(dòng)** Q2 的變化過(guò)程。 10.待系統(tǒng)穩(wěn)定后，改變比值器的比例系數(shù) K′，觀察從動(dòng)** Q2 的變化， 并記錄相應(yīng)的動(dòng)態(tài)曲線。

前饋第九章 前饋-反饋控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)

下水箱液位前饋第一節(jié) 下水箱液位前饋-反饋控制系統(tǒng)

一、THSA-1 對(duì)象連線 THSA將三相電源輸出端 U、V、W 對(duì)應(yīng)接三相磁力泵（～380V）的輸入端 U、V、W； 把電動(dòng)調(diào)節(jié)閥～220V 的輸入端 L、N 接至單相電源Ⅲ的 3L、3N 端；將變頻器的 220v 輸入端對(duì)應(yīng)接到單相Ⅱ的輸出端；變頻器輸出端 A、B、C 對(duì)應(yīng)接三相磁力 泵（～220V）的輸入 A、B、C 端；并將下水箱液位 LT3、變頻器支路** FT2 鈕 子開關(guān)撥到“ON”位置。 二、S7-300 控制臺(tái)連線 S7將 LT3 下水箱液位（+、-）相應(yīng)接到 SA-41A 掛件的第一通道 A/I0；把 FT2 變頻器**（+、-）相應(yīng)接到 SA-41A 掛件的第二通道的 A/I1；將 SA-41A 掛件的 第一輸出通道 A/O0 接到電動(dòng)調(diào)節(jié)閥 4～20mA 輸入，將 SA-41A 掛件的第二輸出通 道 A/O1 接到變頻器 4～20mA 輸入。 三、實(shí)驗(yàn)結(jié)構(gòu)圖

四、實(shí)驗(yàn)步驟 1. 按上述要求連接實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，打開對(duì)象相應(yīng)的水路（打開閥 F1-1、F1-2、 F1-8、F2-1、F2-5，將閥 F1-11 開至適當(dāng)開度，其余閥門均關(guān)閉） 。

2. 用電纜線將對(duì)象和 S7-300 控制臺(tái)連接起來(lái)。 3. 合上 S7-300 控制屏電源，給 CPU 315-2 DP 及相應(yīng)模塊上電。 4. 打開 Wincc 上位機(jī)組態(tài)軟件，并進(jìn)入相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)。 5. 啟動(dòng)對(duì)象總電源，并合上相關(guān)電源打開（三相電源、單相Ⅲ、24V 電源） 。 6. 不加補(bǔ)償器，使系統(tǒng)處于反饋運(yùn)行狀態(tài)。按單回路參數(shù)的整定方法，初 步整定 PID 調(diào)節(jié)器的參數(shù)。 7. 待系統(tǒng)穩(wěn)定后，加一適量擾動(dòng)（用變頻器支路定值打水） ，觀察并記錄被 控制量的變化過(guò)程。 8. 引入前饋補(bǔ)償器后，再加同樣大小的擾動(dòng)，觀察并記錄被控制量的變化 過(guò)程。

第七節(jié)

鍋爐內(nèi)膽水溫前饋鍋爐內(nèi)膽水溫前饋-反饋控制系統(tǒng)

一、THSA-1 對(duì)象連線 THSA三相電源輸出端 U、V、W 端接三相 SCR 移相調(diào)壓器三相電源輸入 U、V、W 端；調(diào)壓器的輸出 U0、V0、W0 端接三相加熱管輸入 U0、V0、W0 端；將三相電源輸 出端 U、V、W 對(duì)應(yīng)連接三相磁力泵（～380V）的輸入端 U、V、W。 二、S7-300 控制臺(tái)連線 S7內(nèi)膽溫度 TT1 鉑電阻 1a、1b、1c 端對(duì)應(yīng)連接 SA-41A 掛件的 1a、1b、1c 端； 將 FT2 變頻器支路**（+、-）相應(yīng)接到 A/I0 通道（+、-） ；將 SA-41A 掛件的 第一輸出通道 A/O0（+、-）接到三相調(diào)壓裝置的 4～20mA 輸入（+、-） ；第二輸 出通道 A/O1（+、-）接到電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的 4～20mA 輸入（+、-） 三、實(shí)驗(yàn)結(jié)構(gòu)示意圖

四、實(shí)驗(yàn)步驟 1.按上述要求連接實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，打開閥 F2-1、F1-13，利用變頻器手動(dòng)將鍋爐 內(nèi)膽打滿水。 2. 用電纜線將對(duì)象和 S7-300 控制臺(tái)連接起來(lái)。

3.合上 S7-300 控制屏電源，給 CPU 315-2 DP 及相應(yīng)模塊上電。 4.打開 Wincc 上位機(jī)組態(tài)軟件，并進(jìn)入相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)。 5.啟動(dòng)對(duì)象總電源，并合上相關(guān)電源打開（三相電源、單相Ⅲ、24V 電源） 。 6．不加補(bǔ)償器，使系統(tǒng)處于反饋運(yùn)行狀態(tài)。按單回路溫度系統(tǒng)的參數(shù)整定 方法，整定好調(diào)節(jié)器的參數(shù)。 7．待系統(tǒng)穩(wěn)定后，加一適量擾動(dòng)（用變頻器支路定值打水） ，觀察并記錄被 控制量的變化過(guò)程。 8．引入前饋補(bǔ)償器后，再加同樣大小的擾動(dòng)，觀察并記錄被控制量的變化 過(guò)程。