VS-SAS01過程控制及自動(dòng)化儀表實(shí)驗(yàn)裝置

一,、概述
       VS-SAS01過程控制及自動(dòng)化儀表實(shí)驗(yàn)裝置,，是我公司根據(jù)自動(dòng)化專業(yè)及其相關(guān)專業(yè)教學(xué)的特點(diǎn)，吸收了國內(nèi)外同類實(shí)驗(yàn)設(shè)備的特點(diǎn)和長處,，經(jīng)過精心設(shè)計(jì),、多次實(shí)驗(yàn)和反復(fù)論證，研發(fā)的一套全新的實(shí)驗(yàn)設(shè)備,。它采用多種常用的控制方式和理論,，除了常見的PID算法及其改進(jìn)算法外，還增加了模糊控制,、人工神經(jīng)元控制等*的控制策略,。此外，本設(shè)備還嵌入了上流行的MATLAB（數(shù)學(xué)軟件）軟件平臺,，使老師和學(xué)生能輕松方便地進(jìn)行算法編制,。
       本設(shè)備可滿足《自動(dòng)控制理論》、《過程控制》,、《自動(dòng)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、?？茖W(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,、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(dòng)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,、系統(tǒng)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(dòng)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GK02傳感器輸出與顯示,；GK03單片機(jī)控制,；GK04模擬PID實(shí)驗(yàn)掛箱（配兩個(gè)）；GK05位式,、連續(xù)控制掛箱,；GK-06面板流程圖；GK07交流變頻器（日本三菱）掛箱（配兩個(gè)）,；GK08PLC控制器（西門子S7－200）掛箱,。
3.PC/PPI編程電纜線
4.RS232/485通訊轉(zhuǎn)換器
5.豪華型電腦桌
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STEP7-Micro/WIN32，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：
(1)MCGS工控組態(tài)軟件(DEMO版)：利用PC/PPI電纜線組成PLC與MCGS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MCGS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(dòng)態(tài)顯示和監(jiān)控,。MCGS工控組態(tài)軟件還可以對控制對象的圖形任意組態(tài),，動(dòng)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*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MATLAB數(shù)學(xué)軟件編制各種新型的,、*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,、技術(shù)指標(biāo)
1.供電電源：單相三線220V±10%50Hz
2.整機(jī)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)（單片機(jī)控制、智能儀表控制,、PLC控制和模擬PID控制,，共有四種模式）
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)（單片機(jī)控制、智能儀表控制,、PLC控制和模擬PID控制,，共有四種模式）
9.雙容水箱液位PID控制實(shí)驗(yàn)（單片機(jī)控制、智能儀表控制,、PLC控制和模擬PID控制,，共有四種模式）
10.流量定值控制實(shí)驗(yàn)（單片機(jī)控制、智能儀表控制,、PLC控制和模擬PID控制,，共有四種模式）
11.單容水箱壓力PID控制實(shí)驗(yàn)（單片機(jī)控制、智能儀表控制,、PLC控制和模擬PID控制,，共有四種模式）
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)——利用PC/PPI通訊電纜、MCGS組態(tài)軟件（DEMO版）
20.雙容液位控制實(shí)驗(yàn)——利用PC/PPI通訊電纜、MCGS組態(tài)軟件（DEMO版）
21.流量定值控制實(shí)驗(yàn)——利用PC/PPI通訊電纜,、MCGS組態(tài)軟件（DEMO版）
22.溫度位式控制實(shí)驗(yàn)——利用PC/PPI通訊電纜,、MCGS組態(tài)軟件（DEMO版）
23.溫度連續(xù)控制實(shí)驗(yàn)——利用PC/PPI通訊電纜、MCGS組態(tài)軟件（DEMO版）
24.PLC上下水箱液位串級控制實(shí)驗(yàn)——利用PC/PPI通訊電纜,、MCGS組態(tài)軟件（DEMO版）
25.液位流量串級控制實(shí)驗(yàn)——利用PC/PPI通訊電纜,、MCGS組態(tài)軟件（DEMO版）
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)