项目五 流量控制系统操作 任务一 电磁流量计流量PID整定 任务二 涡轮流量计流量PID整定
Tuning of the PID Parameter of the Electromagnetic Flowmeter 能力目标 :1．能够正确操作DCS系统。 2．能够对流量控制系统进行PID参数整定。 知识目标 :1．流量控制系统的组成。 2．电磁流量计流量PID参数整定方法。 3．过渡过程曲线分析。 素质目标 :培养自主学习能力，挖掘潜在创造力，激发设计才 能，培养团队意识、组织协调能力、创新思维能力，培养分析和解决问题的能力。
1、学生汇报流量控制系统的PID整定方法 2、选择一组学生进行操作 1、分小组进行讨论，对刚刚的操作进行评价 2、互相交流 一、课下完成任务情况检查 1、学生汇报流量控制系统的PID整定方法 2、选择一组学生进行操作 二、团体讨论、评价 1、分小组进行讨论，对刚刚的操作进行评价 2、互相交流
三、任务分析 任务一 电磁流量计流量PID整定 系统结构图 流量单回路控制系统如图1所示： 组成部分 如图1所示：流量单回路控制系统由流量检测环节、控制器（DCS系统）、执行器（电动调节阀）及被控对象（管道）构成。检测环节主要 使用了电磁流计 进行检测流量。
四、操作步骤 任务一 电磁流量计流量PID整定 启动实验装置 比例调节器（P）控制 1）、将实验装置电源插头接到380V的三相交流电源。 3）、打开总电源钥匙开关，按下电源控制屏上的启动按钮，即可开启电源。 比例调节器（P）控制 1）、打开阀1、阀4、阀7，关闭通往其它支路的阀门。 2）、把调节器置于“手动”状态，积分时间常数为零，微分时间常数为零，设置相关的参数， 使调节器工作在比例调节上。 3）、启动工艺流程并开启相关仪器和计算机系统，在开环状态下，利用调节器的手动操作按钮 把被调量管道的流量调到给定值（一般把流量控制在流量量程的50%处）。
任务一 电磁流量计流量PID整定 比例积分调节器（PI）控制 5）、观察计算机显示屏上实时的响应曲线，待流量基本稳定于给定值后， 4）、运行DCS组态软件，进入实验系统相关的实验八。 5）、观察计算机显示屏上实时的响应曲线，待流量基本稳定于给定值后， 即可将调节器由“手动”状态切换到“自动”状态，使系统变为闭环控制运行。 待系统的流量趋于平衡不变后，加入阶跃信号（一般可通过改变设定值的大 小来实现）。经过一段时间运行后，系统进入新的平稳状态。由记录曲线观 察并记录在不同的比例P下系统的余差和超调量。 6）、记录软件中的实时曲线的过程数据，作出一条完整的过渡过程曲线， 记录表格自拟。 比例积分调节器（PI）控制 1）、在比例调节控制实验的基础上，加上积分作用“I”，即把“I”（积分） 设置为一参数，根据不同的情况，设置不同的大小。观察被控制量能否回 到原设定值的位置，以验证系统在PI调节器控制下，系统的阶跃扰动无余 差产生。 2）、固定比例P值，然后改变调节器的积分时间常数I值，观察加入阶跃 扰动后被调量的输出波形，并记录不同I值时的超调量σp。 3）、固定I于某一值，然后改变比例P的大小，观察加阶跃扰动后被调 量的动态波形，并列表记录不同值的超调量。 4）、选择合适的P和I值，使系统对阶跃输入（包括阶跃扰动）的输出响 应为一条较满意的过渡过程曲线。此曲线可通过改变设定值(如把设定值由 50%变为60%)来获得。
五、技能提高 六、总结 任务一 电磁流量计流量PID整定 ——操作 分小组操作 小组汇报 电磁流量计的使用 DCS控制系统的的启动与运行
七、小结、课后作业布置 八、下次课任务布置 任务一 电磁流量计流量PID整定 （1）从理论上分析调节器参数(P、Ti)的变化对控制过程产生什么影响？ （2）消除系统的余差为什么采用PI调节器，而不采 用纯积分器？ 八、下次课任务布置 任务5.2：涡轮流量计流量PID整定，通过调研、资料查询、小组讨论，确定初步整定方案；制作汇报文档