一,、描述:
過程控制實(shí)驗(yàn)設(shè)備可滿足《自動控制理論》,、《過程控制》、《自動化儀表》以及《傳感器檢測與轉(zhuǎn)換技術(shù)》等課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué),,除了能滿足本,、專科學(xué)生不同層次的實(shí)驗(yàn)教學(xué)要求,,還能為研究生,、相關(guān)專業(yè)老師和工程技術(shù)人員進(jìn)行復(fù)雜控制系統(tǒng)、智能控制系統(tǒng)等方面的研究,,提供了實(shí)驗(yàn)對象和實(shí)現(xiàn)的途徑,。
二、過程控制實(shí)驗(yàn)設(shè)備特點(diǎn):
1.本設(shè)備的各種功能均綜合在一個(gè)實(shí)驗(yàn)臺上,,采用積木式結(jié)構(gòu),,系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊、造型美觀大方,、便于運(yùn)輸及實(shí)驗(yàn)室的多臺布局,。
2.對象小型化、適應(yīng)性強(qiáng),、綜合性強(qiáng),,控制對象模型由不銹鋼和有機(jī)玻璃水箱組成,實(shí)驗(yàn)水箱在屏右邊能清楚看見,,管道流程直觀,、清晰。
3.參數(shù)全面,,涵蓋了液位,、流量、壓力,、溫度四大典型過程控制參數(shù),。
4.小型(小功率)執(zhí)行元件,它們是二個(gè)磁力驅(qū)動泵和一個(gè)電加熱器,,使整體結(jié)構(gòu)更為緊湊,、小型化。
5.系統(tǒng)控制方式多樣性
主要有位式控制,、連續(xù)控制,、模擬PID控制,、智能儀表控制、PLC控制,、單片機(jī)控制,、計(jì)算機(jī)控制、兩套磁力泵交流變頻調(diào)速控制和單相移相調(diào)壓控制等,,并可組成不同的控制方式,。
6.安全保護(hù)齊全
設(shè)有電壓型漏電保護(hù)器和電流型漏電保護(hù)器各一組;強(qiáng)電連接線及插座均采用全封閉結(jié)構(gòu),,使用安全,、可靠、防觸電,;強(qiáng)、弱電連接及插座分開,,不會混插,,避免錯(cuò)接線而損壞設(shè)備。
三,、過程控制實(shí)驗(yàn)設(shè)備組成:
本設(shè)備集多參數(shù)控制為一體,,由過程控制對象、傳感器,、變送器,、調(diào)節(jié)器、執(zhí)行器,、顯示器和計(jì)算機(jī)(用戶自配)等組成,。
1.控制對象的模型由上、中,、下三個(gè)水箱及一個(gè)儲水箱組成,,上、中,、下水箱由兩臺磁力泵供水,。上、中兩個(gè)水箱各裝有一個(gè)擴(kuò)散硅壓力變送器來檢測壓力和液位,;下水箱是一個(gè)復(fù)合式水箱,,其中內(nèi)筒不銹鋼水箱中裝有500W電加熱器和PT100溫度傳感器。主管道上裝有小型渦輪流量計(jì)(定做),、小型閥門和兩臺磁力驅(qū)動泵,。水箱中的水位、壓力,、水溫以及供水的流量都可以用于構(gòu)成控制系統(tǒng)的被控參量,。兩臺磁力泵中的任一臺都可作為調(diào)節(jié)通道或干擾通道,,模擬現(xiàn)場產(chǎn)生的干擾信號,以驗(yàn)證系統(tǒng)的穩(wěn)定性和抗干擾性能,。
2.實(shí)驗(yàn)掛箱
本設(shè)備共提供九個(gè)實(shí)驗(yàn)掛箱,,分別是傳感器輸出與顯示;單片機(jī)控制,;模擬PID實(shí)驗(yàn)掛箱(配兩個(gè)),;位式、連續(xù)控制掛箱,;面板流程圖,;交流變頻器(日本三菱)掛箱(配兩個(gè)); PLC控制器(西門子S7-200)掛箱,。
3.專用編程電纜線
4.485通訊轉(zhuǎn)換器
5.豪華型電腦臺
6.計(jì)算機(jī)(用戶自備)
7.上位機(jī)軟件
PLC編程環(huán)境軟件為它可以對S7-200的所有功能進(jìn)行編程,。上位機(jī)具有二種監(jiān)控軟件:
工控組態(tài)軟件:利用PC/PPI電纜線組成PLC與工控組態(tài)軟件監(jiān)控系統(tǒng),以及利用RS232/485轉(zhuǎn)換器組成智能調(diào)節(jié)儀與工控組態(tài)軟件監(jiān)控系統(tǒng),,可實(shí)現(xiàn)對被控對象過渡過程的數(shù)據(jù)采集和存儲,,數(shù)據(jù)曲線的動態(tài)顯示和監(jiān)控。工控組態(tài)軟件還可以對控制對象的圖形任意組態(tài),,動態(tài)顯示,,編制控制策略,輸出實(shí)時(shí)曲線,、歷史曲線,、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù),,打印工程報(bào)表,,操作菜單設(shè)計(jì)等一系列強(qiáng)大的功能。
(2)單片機(jī)數(shù)據(jù)采集與算法控制軟件:利用RS232通信接口,,配合單片機(jī)控制與計(jì)算機(jī)算法控制軟件,,實(shí)現(xiàn)各種數(shù)字式PID運(yùn)算控制和各種先進(jìn)的智能控制,并實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集作圖,。而且可使用數(shù)學(xué)軟件編制各種新型的,、先進(jìn)的控制算法。另外單片機(jī)還可作為獨(dú)立的控制器對系統(tǒng)進(jìn)行控制,。
四,、過程控制實(shí)驗(yàn)設(shè)備技術(shù)參數(shù):
1.供電電源:單相三線220V±10% 50Hz
2.整機(jī)最大功耗:<1kVA
3.整機(jī)尺寸:172cm×73cm×160cm
五、基本實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目:
1.實(shí)驗(yàn)設(shè)備的基本操作與儀表調(diào)試
2.壓力變送器的零點(diǎn)遷移和性能測試實(shí)驗(yàn)
3.單容自衡水箱的對象特性測試實(shí)驗(yàn)
4.雙容自衡水箱的對象特性測試實(shí)驗(yàn)
5.溫度位式控制實(shí)驗(yàn)
6.溫度連續(xù)控制實(shí)驗(yàn)
7.智能儀表控制實(shí)驗(yàn)
8.單容水箱液位PID控制實(shí)驗(yàn)
9.雙容水箱液位PID控制實(shí)驗(yàn)
10.流量定值控制實(shí)驗(yàn)
11.單容水箱壓力PID控制實(shí)驗(yàn)
12.單回路控制系統(tǒng)的質(zhì)量研究
13.串級控制系統(tǒng)連接實(shí)驗(yàn)
14.液位串級控制實(shí)驗(yàn)
15.計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)
16.單片機(jī)控制系統(tǒng)
17.單容自衡水箱的對象特性測試實(shí)驗(yàn)
18.雙容自衡水箱的對象特性測試實(shí)驗(yàn)
19.單容液位控制實(shí)驗(yàn)
20.雙容液位控制實(shí)驗(yàn)
21.流量定值控制實(shí)驗(yàn)
22.溫度位式控制實(shí)驗(yàn)
23.溫度連續(xù)控制實(shí)驗(yàn)
24.PLC上下水箱液位串級控制實(shí)驗(yàn)
25.液位流量串級控制實(shí)驗(yàn))
26.基于MATLAB的單回路PID控制實(shí)驗(yàn)
27.基于MATLAB的串級PID控制實(shí)驗(yàn)