液位检测与控制实验
一、实验目的
1通过实验了解液位测量的基本方法、工作原理及使用与校验方法2仪表误差分析方法3了解差压变送器ST3000的工作原理及使用方法4了解零点迁移、满度调校等基本概念5了解工业触摸屏的工作原理6熟悉一阶对象的数学模型及其阶跃响应曲线7根据由实际测得的单容水箱液位的阶跃响应曲线，用相关的方法分别确定模型参数
二、实验器材
CS1000液位检测实验装置、差压变送器ST3000、AI808智能调节仪、工业触摸屏
三、实验原理CS1000型液位检测实验装置对象系统包含有：有机玻璃上水箱、不锈钢储水箱。系统
动力支路：由循环水泵、电动调节阀组成；装置检测变送和执行元件有：差压变送器ST3000、Y100压力表、电动调节阀等。
本次实验使用ST3000差压变送器来检测液位高度，并与实际液位标尺值进行比较，求出ST3000差压变送器的测量精度等性能指标。
差压变送器的工作原理：当被测介质（液体）的压力作用于传感器时，压力传感器将压力信号转换成电信号，经归一化差分放大和输VA电压、电流转换器，转换成与被测介质（液体）的液位压力成线性对应关系的420mA标准电流输出信号。接线如图1所示。
图1差压变送器接线图
CS1000装置的控制系统采用的是具有人工智能算法及通讯接口的AI808智能调节仪，上位机选择的是MCGS触摸屏。上位机MCGS触摸屏通过RS232485转换装置同AI808仪表侧部的RS485串行接口进行通讯。学生可以直接通过AI808控制器面板上的操作按钮直接设定SV、PID等调节参数，也可以通过上位机MCGS触摸屏远程控制AI808控制器，修改AI808控制器的控制参数。通过运行触摸屏组态文件还可以观察被控参数的实时曲线、历史曲线，SV设定值、PV测量值、OP输出值、各实验都设有动态流程图、及被测参数动态显示及变化棒图显示系统流程图。触摸屏的组态文件可以根据实际需要自行编辑、下载，非常方便。
单容水箱系统如图2所示
f图2单容水箱系统示意图
阶跃响应测试法是系统在开环运行条件下，待系统稳定后，通过调节器或其他操作器，手动改变对象的输入信号（阶跃信号），同时记录对象的输出数据或阶跃响应曲线。然后根据已给定对象模型的结构形式，对实验数据进行处理，确定模型中各参数。
四、实验内容和步骤1将储水箱加满水，打开储水箱与水泵之间的手柄阀，关闭通往水箱的回水手阀和调
节阀旁路阀门，保持储水箱至液位水箱管路畅通。2观察装置，记录ST3000的竖直位置。3打开控制箱“总电源”、“仪表”、“触摸屏”电源开关。4点击MCGSr