兰州理工大学力控实验报告

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兰州理工大学力控实验报告

《组态软件与网络通信》

综合测评报告

学院:电气工程与信息工程学院

班级:XXXX

姓名:XXXX

学号:XXXX

老师:冯小林

日期:2015年11月12日

目录

一、综合测评题目 ................................................................ - 1 -

二、题目分析 ........................................................................ - 2 -

三、画面制作及说明 .......................................................... - 3 -

3.1.制作存储罐液位监控主界面..................................... - 3 -

3.2.制作趋势曲线界面 .................................................... - 8 -

3.3.制作报警显示界面 ................................................... - 11 -

3.4.制作开机界面 .......................................................... - 13 -

3.5.项目运行抓图 .......................................................... - 14 -

四、脚本编写及说明 ........................................................ - 17 -

五、运行调试及问题解决 .................................................. - 20 -

六、总结体会 .................................................................... - 21 - 附录:两个问题解答: ...................................................... - 21 -

一、综合测评题目

1.1 动画制作:

水罐1、水罐2有填充属性,水泵、调节阀、出水阀要求有开关的状态显示,管道需要有流动属性。

1.2脚本制作:

自己建立数据变量,使水罐1、水罐2的液位在一定范围内合理变化;水泵在水罐1的液位到一定高度后,应关闭,出水阀在水罐2的液位低于一定高度后,应关闭,调节阀在水罐1大于一定高度以及水罐2小于一定高度时才允许打开。

1.3报警:

水罐1、水罐2高于一定高度或低于一定高度时,应当报警。1.4曲线制作:

要求绘制水罐1、水罐2的历史及实时曲线。

1.5画面制作要求:

要求制作开机界面、报警界面、主界面、趋势界面,并且不同画面之间可以相互跳转。

1.6自由发挥

在满足以上要求的前提下,学生可以自由发挥,这包括权限设置、报表功能等。

1.7文本提交要求:

A4纸,封面要求有课程及学生自己的信息,《组态软件》课程测评题目,题目分析,制作画面抓图及说明,脚本制作抓图及说明,心得体会或总结。

二、题目分析

2.1. 本题目的所有内容是用力控组态软件完成的。

2.2. 根据题目要求,我们可以制作开机界面,存储罐液位监控主界面,趋势曲线界面,报警显示界面四个界面。

2.3. 考虑到工业现场及题目要求,两个罐液位的液位变化应尽可能的合理平稳。两个罐的液位应基本控制在整个体积的1∕5~4∕5之间变化,第一个罐的液位稍高于第二个罐的液位。在脚本中编辑通过两个调节阀和水泵调节两个罐液位的合理变化,在超过高限或底限时应给予报警提示。

2.4. 设置几个按钮,在其属性中连接相应的界面,使其通过按钮可以控制在几个界面之间的切换。

2.5.系统运行时首先进入开机界面,登陆进入存储罐液位监控主界面,在主界面中可以进入任意界面(趋势曲线按钮进入趋势曲线显示界面,报警界面按钮进入报警显示界面,退出按钮到开机界面),趋势曲线界面和报警显示界面既能相互跳转,又能返回液位控制主界面。

三、画面制作及说明

3.1、制作存储罐液位监控主界面

打开力控,点击新建,创建工程,然后点击开发,进入力控的工程项目开发界面,如图 3-1-1 所示。在进入开发界面时,由于安装的软件没有产品密钥,系统会弹出一个窗口开发未授权,点击忽略即可进入,开发界面

制作画面时可以用工具箱内的基本元件画出对象,也可以直接从精灵或图库中选取,这里我根据老师要求没有直接从库中选择,而是选择用基本图元搭建,虽然这样操作相对复杂,但在实际工程中一旦遇到图库里没有的元件,我们就能快速从现场抽象并绘出所需原件。

(1)新建工程→新建窗口(命名为“存储罐液位监控”)。在右侧工具箱中,选择基本图元(矩形、椭圆、多边形、管道等)构造出水泵、水罐、阀门等元件并打成组,在主窗体中组态。选择对象单击右键选择对象属性对其表达式,颜色,填充属性等进行设置。(若工具箱找不到,工具栏→功能→初始风格;出现的提示框选择“忽略”)

图3-1构建基本图元

(2)在工具箱的基本图元中,选择文本,对相应的单元进行注解。(3)在工程项目导航栏中点击数据库组态出现数据库变量定义区,在这里可以定义变量名称,对变量进行说明,I∕O连接和历史参数连接。我们定义level1 、level2、run、beng、in_value、out_value六个变量,level1 和level2分别代表两个罐的当前液位,run变量用来控制开始和停止,beng、in_value、out_value分别控制水泵,调节

阀和出水阀的开闭。变量定义如下图。

(4)对水泵、水罐、调节阀、管道各单元进行变量连接,如下图

图3-3水泵条件变量连接

图3-4水罐1垂直变量连接

图3-5调节阀条件变量连接

图3-6管道流动变量连接

(4)在工具箱的基本图元中,选择增强型按钮,在主窗体中添加:开始,停止,趋势曲线,报警界面,退出五个按钮。双击按钮会出现动画连接对话框,对于开始,停止按钮在对话框中选择左键动作,会出现脚本编辑区,相应的键入run.pv=1和run.pv=0。对于趋势等其他按钮在对话框中选择窗口显示,选择相应的窗口名称进行连接。(5)在工具栏中选择相应的工具(如左右对齐、尺寸相等,前置等)对界面进行美化。存储罐液位监控主界面组态如下图。(按ESC全屏

显示)

图3-7存储罐液位监控主界面

3.2.制作趋势曲线界面

(1)新建一个窗口(命名为“趋势曲线”)。

(2)在工程项目导航栏中点击数据库组态出现数据库变量定义区,

点击历史参数→数据变化保存→确定,如下图:

图3-8数据库变量定义

(3)在工程项目导航栏中,复合组件→曲线→趋势曲线,创建两个趋势曲线组件。

(4)双击组件对其进行设置,曲线类型分别选择实时曲线和历史曲线,添加level1 和level2两个变量,这里注意设置level1 和level2要用不同颜色的线条加以区分。

(5)添加一个主界面按钮和一个报警界面按钮,使其可以返回到液位监控主界面和跳转到报警界面。

(6)趋势曲线界面如下所示

图3-9实时曲线

图3-10历史曲线

3.3.制作报警显示界面

(1)新建一个窗口。(命名为“报警界面”)

(2)在工程项目导航栏中点击数据库组态出现数据库变量定义区,点击报警变量→报警参数,打开报警开关,设置低报、高报参数。(level1低报:60,高报:85;level2低报:30,高报:40)

图3-11数据库变量定义

(3)在工程项目导航栏中,复合组件→报警→复合报警,添加一个报警控件如下图所示:

图3-12添加报警控件

(4)双击复合报警控件对其外观进行报警颜色显示等设置。该控件可以对发生报警的事件进行实时显示和详细的记录(包括日期、时间、

限值、类型等)。如下图所示:

图3-13 报警颜色显示

(5)添加一个主界面按钮和一个趋势曲线按钮,使其可以返回到液位控制主界面和跳转到趋势曲线界面。

图3-14添加主界面按钮和趋势曲线

3.4.制作开机界面

(1)新建一个窗口。(命名为“开机界面”)

(2)在窗口中放置一个开机显示的画面:菜单栏→工具→基本图元→位图,这里选择作者精选的“月鹿星空”图。

(3)添加一个登陆按钮,双击在对话框中设置窗口显示,把它连接到液位控制主界面中。

(4)在系统配置导航栏中,系统配置→初始启动窗口,选择开机界面为

初始启动窗口,则项目运行时首先进入此界面。

图3-15 开机界面预览

3.5.项目运行抓图

(1)点击运行直接进入开机界面,如下图所示,

图3-16 开机界面

(2)点击登录跳转到液位控制主界面。液位控制主界面如下图,点击开始液位控制系统开始运行。两个罐的液位开始变化,下面显示相应的液位值;泵和两个阀的颜色也开始变化,绿色时为打开,红色时为关闭;管道有流动属性的显示;点击停止,所有单元保持当时状态不变;按退出按钮,跳回开机界面。

图3-17液位控制主界面

(3)点击液位控制主界面中的趋势曲线按钮,进入趋势曲线界面,如下图所示。首先,在历史曲线中双击对其属性进行设置,设置所调历史曲线显示的时间段。然后确定,观察历史曲线和实时曲线。

图3-18趋势曲线

(按照上述步骤操作,历史曲线出现如图所示错误)

点击液位控制主界面中的报警按钮,进入报警显示界面,如下图所示。按

主界面按钮到液位控制主界面。

图3-19报警显示界面

四、脚本编写及说明

前台的动画组态完成后,就可以进入后台的脚本编辑了。脚本控制着整个双液位控制系统的液位变化。

(1)泵开,罐1 的液位加5变化;阀1开,罐1的液位减3变化,罐2加3变化;阀2开,罐2的液位减2变化。

(2)罐1的液位控制在60-85之间,如果小于60,只进不出,即泵开阀1关;如果大于85,只出不进,即泵关阀1开;液位在60-85之间,泵开阀1 也开。罐2的液位基本控制在30-40之间,如果液位小于30,阀2关,否则阀2开;罐2 的上限不用再控制,因为前面定义两个阀和泵的流量不同,可以自动影响罐2的上限值。而所有这些动作都是基于run.pv==1,即点击开始按钮进行的,当点击停止按钮时,两个阀和泵都将关闭,两个罐的液位值也将保持不变。(3)在工程项目导航栏中,动作→应用程序动作,进入脚本编辑器,如下图。

图4-1脚本编辑器

(注意:在脚本编辑器的右上角设置周期,这里为200ms)(4)在程序运行周期执行下键入如下程序:

if beng.PV==1 then

level1.pv=level1.pv+5

endif

if in_value.PV==1 then

level1.pv=level1.pv-3;level2.pv=level2.pv+3

endif

if out_value.PV==1 then

level2.pv=level2.pv-2

Endif

if run.pv==1&&level1.pv<60 then

水温自动控制系统实验报告汇总

水温控制系统(B题) 摘要 在能源日益紧张的今天,电热水器,饮水机和电饭煲之类的家用电器在保温时,由于其简单的温控系统,利用温敏电阻来实现温控,因而会造成很大的能源浪费。但是利用AT89C51 单片机为核心,配合温度传感器,信号处理电路,显示电路,输出控制电路,故障报警电路等组成的控制系统却能解决这个问题。单片机可将温度传感器检测到的水温模拟量转换成数字量,并显示于1602显示器上。该系统具有灵活性强,易于操作,可靠性高等优点,将会有更广阔的开发前景。 水温控制系统概述 能源问题已经是当前最为热门的话题,离开能源的日子,世界将失去一切颜色,人们将寸步难行,我们知道虽然电能是可再生能源,但是在今天还是有很多的电能是依靠火力,核电等一系列不可再生的自然资源所产生,一旦这些自然资源耗尽,我们将面临电能资源的巨大的缺口,因而本设计从开源节流的角度出发,节省电能,保护环境。 一、设计任务 设计并制作一个水温自动控制系统,控制对象为 1 升净水,容器为搪瓷器皿。水温可以在一定范围内由人工设定,并能在环境温度降低时实现自动控制,以保持设定的温度基本不变。 二、要求 1、基本要求 (1)温度设定范围为:40~90℃,最小区分度为1℃,标定温度≤1℃。 (2)环境温度降低时温度控制的静态误差≤1℃。 (3)能显示水的实际温度。 第2页,共11页

2、发挥部分 (1)采用适当的控制方法,当设定温度突变(由40℃提高到60℃)时,减小系统的调节时间和超调量。 (2)温度控制的静态误差≤0.2℃。 (3)在设定温度发生突变时,自动打印水温随时间变化的曲线。 (4)其他。 一系统方案选择 1.1 温度传感器的选取 目前市场上温度传感器较多,主要有以下几种方案: 方案一:选用铂电阻温度传感器。此类温度传感器线性度、稳定性等方面性能都很好,但其成本较高。 方案二:采用热敏电阻。选用此类元器件有价格便宜的优点,但由于热敏电阻的非线性特性会影响系统的精度。 方案三:采用DS18B20温度传感器。DS18B20是DALLAS公司生产的一线式数字温度传感器,具有3引脚TO-92小体积封装形式;温度测量范围为-55℃~+125℃,可编程为9位~12位A/D转换精度,测温分辨率可达0.0625℃,被测温度用符号扩展的16位数字量方式串行输出远端引入。此器件具有体积小、质量轻、线形度好、性能稳定等优点其各方面特性都满足此系统的设计要求。 比较以上三种方案,方案三具有明显的优点,因此选用方案三。 1.2温度显示模块 方案一:采用8个LED八段数码管分别显示温度的十位、个位和小数位。数码管具有低能耗,低损耗、寿命长、耐老化、对外界环境要求低。但LED八度数码管引脚排列不规则,动态显示时要加驱动电路,硬件电路复杂。 方案二:采用带有字库的12864液晶显示屏。12864液晶显示屏具有低功耗,轻薄短小无辐射危险,平面显示及影像稳定、不闪烁、可视面积大、画面

过程控制实验报告

过程控制实验 实验报告 班级:自动化1202 姓名:杨益伟 学号:120900321 2015年10月 信息科学与技术学院 实验一过程控制系统建模 作业题目一: 常见得工业过程动态特性得类型有哪几种?通常得模型都有哪些?在Simulink中建立相应模型,并求单位阶跃响应曲线、 答:常见得工业过程动态特性得类型有:无自平衡能力得单容对象特性、有自平衡能力得单容对象特性、有相互影响得多容对象得动态特性、无相互影响得多容对象得动态特性等。通常得模型有一阶惯性模型,二阶模型等、 单容过程模型 1、无自衡单容过程得阶跃响应实例 已知两个无自衡单容过程得模型分别为与,试在Simulink中建立模型,并求单位阶跃响应曲线。 Simulink中建立模型如图所示: 得到得单位阶跃响应曲线如图所示:

2、自衡单容过程得阶跃响应实例 已知两个自衡单容过程得模型分别为与,试在Simulink中建立模型,并求单位阶跃响应曲线。 Simulink中建立模型如图所示: 得到得单位阶跃响应曲线如图所示:

多容过程模型 3、有相互影响得多容过程得阶跃响应实例 已知有相互影响得多容过程得模型为,当参数, 时,试在Simulink中建立模型,并求单位阶跃响应曲线在Simulink中建立模型如图所示:得到得单位阶跃响应曲线如图所示:

4、无相互影响得多容过程得阶跃响应实例 已知两个无相互影响得多容过程得模型为(多容有自衡能力得对象)与(多容无自衡能力得对象),试在Simulink中建立模型,并求单位阶跃响应曲线。 在Simulink中建立模型如图所示: 得到得单位阶跃响应曲线如图所示:

现代控制理论实验报告

实验报告 ( 2016-2017年度第二学期) 名称:《现代控制理论基础》 题目:状态空间模型分析 院系:控制科学与工程学院 班级: ___ 学号: __ 学生姓名: ______ 指导教师: _______ 成绩: 日期: 2017年 4月 15日

线控实验报告 一、实验目的: l.加强对现代控制理论相关知识的理解; 2.掌握用 matlab 进行系统李雅普诺夫稳定性分析、能控能观性分析; 二、实验内容 1 第一题:已知某系统的传递函数为G (s) S23S2 求解下列问题: (1)用 matlab 表示系统传递函数 num=[1]; den=[1 3 2]; sys=tf(num,den); sys1=zpk([],[-1 -2],1); 结果: sys = 1 ------------- s^2 + 3 s + 2 sys1 = 1 ----------- (s+1) (s+2) (2)求该系统状态空间表达式: [A1,B1,C1,D1]=tf2ss(num,den); A = -3-2 10 B = 1 C = 0 1

第二题:已知某系统的状态空间表达式为: 321 A ,B,C 01:10 求解下列问题: (1)求该系统的传递函数矩阵: (2)该系统的能观性和能空性: (3)求该系统的对角标准型: (4)求该系统能控标准型: (5)求该系统能观标准型: (6)求该系统的单位阶跃状态响应以及零输入响应:解题过程: 程序: A=[-3 -2;1 0];B=[1 0]';C=[0 1];D=0; [num,den]=ss2tf(A,B,C,D); co=ctrb(A,B); t1=rank(co); ob=obsv(A,C); t2=rank(ob); [At,Bt,Ct,Dt,T]=canon(A,B,C,D, 'modal' ); [Ac,Bc,Cc,Dc,Tc]=canon(A,B,C,D, 'companion' ); Ao=Ac'; Bo=Cc'; Co=Bc'; 结果: (1) num = 0 01 den = 1 32 (2)能控判别矩阵为: co = 1-3 0 1 能控判别矩阵的秩为: t1 = 2 故系统能控。 (3)能观判别矩阵为: ob = 0 1

51系列单片机闭环温度控制 实验报告

成绩: 重庆邮电大学 自动化学院综合实验报告 题目:51系列单片机闭环温度控制 学生姓名:蒋运和 班级:0841004 学号:2010213316 同组人员:李海涛陈超 指导教师:郭鹏 完成时间:2013年12月

一、实验名称: 51系列单片机闭环温度控制实验 ——基于Protuse仿真实验平台实现 基本情况: 1. 学生姓名: 2. 学号: 3. 班级: 4. 同组其他成员: 二、实验内容(实验原理介绍) 1、系统基本原理 计算机控制技术实训,即温度闭环控制,根据实际要求,即加温速度、超调量、调节时间级误差参数,选择PID控制参数级算法,实现对温度的自动控制。 闭环温度控制系统原理如图: 2、PID算法的数字实现 本次试验通过8031通过OVEN 是模拟加热的装置,加一定的电压便开始不停的升温,直到电压要消失则开始降温。仿真时,U形加热器为红色时表示正在加热,发红时将直流电压放过来接,就会制冷,变绿。T端输出的是电压,温度越高,电压就越高。

8031对温度的控制是通过可控硅调控实现的。可控硅通过时间可以通过可控硅控制板上控制脉冲控制。该触发脉冲想8031用软件在P1.3引脚上产生,受过零同步脉冲后经光偶管和驱动器输送到可控硅的控制级上。偏差控制原理是要求对所需温度求出偏差值,然后对偏差值处理而获得控制信号去调节加热装置的温度。 PID控制方程式: 式中e是指测量值与给定值之间的偏差 TD 微分时间 T 积分时间 KP 调节器的放大系数 将上式离散化得到数字PID位置式算法,式中在位置算法的基础之上得到数字PID 增量式算法: 3、硬件电路设计 在温度控制中,经常采用是硬件电路主要有两大部分组成:模拟部分和数字部分,对这两部分调节仪表进行调节,但都存在着许多缺点,用单片机进行温度控制使构成的系统灵活,可靠性高,并可用软件对传感器信号进行抗干拢滤波和非线性补偿处理,可大大提高控制质量和自动化水平;总的来说本系统由四大模块组成,它们是输入模块、单片机系统模块、计算机显示与控制模块和输出控制模块。输入模块主要完成对温度信号的采集和转换工作,由温度传感器及其与单片机的接口部分组成。利用模拟加热的

过程控制仪表实验报告

成绩________ 过程控制仪表及装置实验报告 班级:_______________________________________ 姓名:________________________________________ 学号:________________________________________ 指导老师:_____________________________________ 实验日期:_____________________________________

目录 实验一电容式差压变送器的校验 (2) 实验二热电阻温度变送器的校验 (5) 实验三模拟调节器开环校验 (8) 实验四模拟调节器闭环校验 (12) 实验五SLPC可编程调节器的编程设计与操作 (14) 实验六SLPC可编程调节器PID控制参数整定 (19) 1 实验一电容式差压变送器的校验 一、实验目的 1.了解并熟悉电容式差压变送器整体结构及各种部件的作用。 2.掌握电容式差压变送器的工作原理。 3.掌握电容式差压变送器的起点及终点调整、精度校验、迁移的调整方法。 二、实验项目 1.掌握气动定值器、标准电流表、标准压力表、标准电阻箱的使用方法。2.了解电容式差压变送器整体结构,熟悉各调节螺钉的位置和用途。 3.按照实验步骤进行仪表的起点、终点调整,进行精度、迁移校验。 三、实验设备与仪器 1.电容式差压变送器1台 2.标准电阻箱1个 3.气动定值器1个 4.标准电流表1台 5.标准压力表1个 6.大、小螺丝刀各1把 7.连接导线、气压导管若干 四、实验原理 实验接线如图2-1所示。

现代控制理论实验报告

现代控制理论实验报告

实验一系统能控性与能观性分析 一、实验目的 1.理解系统的能控和可观性。 二、实验设备 1.THBCC-1型信号与系统·控制理论及计算机控制技术实验平台; 三、实验容 二阶系统能控性和能观性的分析 四、实验原理 系统的能控性是指输入信号u对各状态变量x的控制能力,如果对于系统任意的初始状态,可以找到一个容许的输入量,在有限的时间把系统所有的状态引向状态空间的坐标原点,则称系统是能控的。 对于图21-1所示的电路系统,设iL和uc分别为系统的两个状态变量,如果电桥中 则输入电压ur能控制iL和uc状态变量的变化,此时,状态是能控的。反之,当 时,电桥中的A点和B点的电位始终相等,因而uc不受输入ur的控制,ur只能改变iL的大小,故系统不能控。 系统的能观性是指由系统的输出量确定所有初始状态的能力,如果在有限的时间根据系统的输出能唯一地确定系统的初始状态,则称系统能观。为了说明图21-1所示电路的能观性,分别列出电桥不平衡和平衡时的状态空间表达式: 平衡时:

由式(2)可知,状态变量iL和uc没有耦合关系,外施信号u只能控制iL的变化,不会改变uc的大小,所以uc不能控。基于输出是uc,而uc与iL无关连,即输出uc中不含有iL的信息,因此对uc的检测不能确定iL。反之式(1)中iL与uc有耦合关系,即ur的改变将同时控制iL和uc的大小。由于iL与uc的耦合关系,因而输出uc的检测,能得到iL 的信息,即根据uc的观测能确定iL(ω) 五、实验步骤 1.用2号导线将该单元中的一端接到阶跃信号发生器中输出2上,另一端接到地上。将阶跃信号发生器选择负输出。 2.将短路帽接到2K处,调节RP2,将Uab和Ucd的数据填在下面的表格中。然后将阶跃信号发生器选择正输出使调节RP1,记录Uab和Ucd。此时为非能控系统,Uab和Ucd没有关系(Ucd始终为0)。 3.将短路帽分别接到1K、3K处,重复上面的实验。 六、实验结果 表20-1Uab与Ucd的关系 Uab Ucd

计算机过程控制实验报告

计算机过程控制实验报告

实验1 单容水箱液位数学模型的测定实验 1、试验方案: 水流入量Qi 由调节阀u 控制,流出量Qo 则由用户通过负载阀R 来改变。被调量为水位H 。分析水位在调节阀开度扰动下的动态特性。 直接在调节阀上加定值电流,从而使得调节阀具有固定的开度。(可以通过智能调节仪手动给定,或者AO 模块直接输出电流。) 调整水箱出口到一定的开度。 突然加大调节阀上所加的定值电流观察液位随时间的变化,从而可以获得液位数学模型。 通过物料平衡推导出的公式: μμk Q H k Q i O ==, 那么 )(1 H k k F dt dH -=μμ, 其中,F 是水槽横截面积。在一定液位下,考虑稳态起算点,公式可以转换成 μμR k H dt dH RC =+。 公式等价于一个RC 电路的响应函数,C=F 就是水容,k H R 0 2= 就是水阻。 如果通过对纯延迟惯性系统进行分析,则单容水箱液位数学模型可以使用以下S 函数表示: ) 1()(0 += TS S KR S G 。 相关理论计算可以参考清华大学出版社1993年出版的《过程控制》,金以慧编著。 2、实验步骤: 1) 在现场系统A3000-FS 上,将手动调节阀JV201、JV206完全打开,使下水箱闸板具有 一定开度,其余阀门关闭。 2) 在控制系统A3000-CS 上,将下水箱液位(LT103)连到内给定调节仪输入端,调节仪 输出端连到电动调节阀(FV101)控制信号端。 3) 打开A3000-CS 电源,调节阀通电。打开A3000-FS 电源。 4) 在A3000-FS 上,启动右边水泵(即P102),给下水箱(V104)注水。 给定值 图1 单容水箱液位数学模型的测定实验

温度控制电路实验报告

温度控制电路实验报告 篇一:温度压力控制器实验报告 温度、压力控制器设计 实 验 报 告 设计题目:温度、压力控制器设计 一、设计目的 1 ?学习基本理论在实践中综合运用的初步经验,掌握微机控制系统设计的基本方法; 2.学会单片机模块的应用及程序设计的方法; 3?培养实践技能,提高分析和解决实际问题的能力。 二、设计任务及要求 1.利用赛思仿真系统,以MCS51单片机为CPU设计系统。 2?设计一数据采集系统,每5分钟采集一次温度信号、10分钟采集一次压力信号。并实时显示温度、压力值。 3.比较温度、压力的采集值和设定值,控制升温、降温及升压、降压时间,使温度、压力为一恒值。 4?设温度范围为:-10—+40°C、压力范围为0—100P&;升温、降温时间和温度上升、下降的比例为1°C/分钟,升压、降压时间和压力上升、下降的比例为10P"分钟。

5?画出原理图、编写相关程序及说明,并在G6E及赛思 仿真系统上仿真实现。 三、设计构思 本系统硬件结构以80C51单片机为CPU进行设计,外围扩展模数转换电路、声光报警电路、LED显示电路及向上位PC机的传输电路,软件使用汇编语言编写,采用分时操作的原理设计。 四、实验设备及元件 PC机1台、赛思仿真系统一套 五、硬件电路设计 单片微型计算机又称为微控制器,它是一种面向控制的大规模集成电路芯片。使用80C51来构成各种控制系统,可大大简化硬件结构,降低成本。 1.系统构架 2.单片机复位电路 简单复位电路中,干扰易串入复位端,在大多数情况下不会造成单片机的错误复位,但会引起内部某些寄存器的错误复位,故为了保证复位电路的可靠性,将RC电路接斯密特电路后再接入单片机和外围IC的RESET引脚。 3.单片机晶振电路 晶振采用12MHz,即单片机的机器周期为1卩so 4.报警电路

过程控制系统实验报告

实验一过程控制系统的组成认识实验 过程控制及检测装置硬件结构组成认识,控制方案的组成及控制系统连接 一、过程控制实验装置简介 过程控制是指自动控制系统中被控量为温度、压力、流量、液位等变量在工业生产过程中的自动化控制。本系统设计本着培养工程化、参数化、现代化、开放性、综合性人才为出发点。实验对象采用当今工业现场常用的对象,如水箱、锅炉等。仪表采用具有人工智能算法及通讯接口的智能调节仪,上位机监控软件采用MCGS工控组态软件。对象系统还留有扩展连接口,扩展信号接口便于控制系统二次开发,如PLC控制、DCS控制开发等。学生通过对该系统的了解和使用,进入企业后能很快地适应环境并进入角色。同时该系统也为教师和研究生提供一个高水平的学习和研究开发的平台。 二、过程控制实验装置组成 本实验装置由过程控制实验对象、智能仪表控制台及上位机PC三部分组成。 1、被控对象 由上、下二个有机玻璃水箱和不锈钢储水箱串接,4.5千瓦电加热锅炉(由不锈钢锅炉内胆加温筒和封闭外循环不锈钢锅炉夹套构成),压力容器组成。 水箱:包括上、下水箱和储水箱。上、下水箱采用透明长方体有机玻璃,坚实耐用,透明度高,有利于学生直接观察液位的变化和记录结果。水箱结构新颖,内有三个槽,分别是缓冲槽、工作槽、出水槽,还设有溢流口。二个水箱可以组成一阶、二阶单回路液位控制实验和双闭环液位定值控制等实验。 模拟锅炉:锅炉采用不锈钢精致而成,由两层组成:加热层(内胆)和冷却层(夹套)。做温度定值实验时,可用冷却循环水帮助散热。加热层和冷却层都有温度传感器检测其温度,可做温度串级控制、前馈-反馈控制、比值控制、解耦控制等实验。 压力容器:采用不锈钢做成,一大一小两个连通的容器,可以组成一阶、二阶单回路压力控制实验和双闭环串级定值控制等实验。 管道:整个系统管道采用不锈钢管连接而成,彻底避免了管道生锈的可能性。为了提高实验装置的使用年限,储水箱换水可用箱底的出水阀进行。 2、检测装置 (液位)差压变送器:检测上、下二个水箱的液位。其型号:FB0803BAEIR,测量范围:0~1.6KPa,精度:0.5。输出信号:4~20mA DC。 涡轮流量传感器:测量电动调节阀支路的水流量。其型号:LWGY-6A,公称压力:6.3MPa,精度:1.0%,输出信号:4~20mA DC 温度传感器:本装置采用了两个铜电阻温度传感器,分别测量锅炉内胆、锅炉夹套的温度。经过温度传感器,可将温度信号转换为4~20mA DC电流信号。 (气体)扩散硅压力变送器:用来检测压力容器内气体的压力大小。其型号:DBYG-4000A/ST2X1,测量范围:0.6~3.5Mpa连续可调,精度:0.2,输出信号为4~20mA DC。 3、执行机构 电气转换器:型号为QZD-1000,输入信号为4~20mA DC,输出信号:20~100Ka气压信号,输出用来驱动气动调节阀。 气动薄膜小流量调节阀:用来控制压力回路流量的调节。型号为ZMAP-100,输入信号为4~20mA DC或0~5V DC,反馈信号为4~20mA DC。气源信号 压力:20~100Kpa,流通能力:0.0032。阀门控制精度:0.1%~0.3%,环境温度:-4~+200℃。 SCR移相调压模块:采用可控硅移相触发装置,输入控制信号0~5V DC或4~20mA DC 或10K电位器,输出电压变化范围:0~220V AC,用来控制电加热管加热。 水泵:型号为UPA90,流量为30升/分,扬程为8米,功率为180W。

现代控制理论 实验报告

实验三典型非线性环节 一.实验要求 1.了解和掌握典型非线性环节的原理。 2.用相平面法观察和分析典型非线性环节的输出特性。 二.实验原理及说明 实验以运算放大器为基本元件,在输入端和反馈网络中设置相应元件(稳压管、二极管、电阻和电容)组成各种典型非线性的模拟电路。 三、实验内容 3.1测量继电特性 (1)将信号发生器(B1)的幅度控制电位器中心Y测孔,作为系统的-5V~+5V输入信号(Ui):B1单元中的电位器左边K3开关拨上(-5V),右边K4开关也拨上(+5V)。 (2)模拟电路产生的继电特性: 继电特性模拟电路见图 慢慢调节输入电压(即调节信号发生器B1单元的电位器,调节范围-5V~+5V),观测并记录示波器上的U0~U i图形。 波形如下: 函数发生器产生的继电特性 ①函数发生器的波形选择为‘继电’,调节“设定电位器1”,使数码管右显示继电限幅值为3.7V。 慢慢调节输入电压(即调节信号发生器B1单元的电位器,调节范围-5V~+5V),观测并记录示波器上的U0~U i图形。实验结果与理想继电特性相符 波形如下:

3.2测量饱和特性 将信号发生器(B1)的幅度控制电位器中心Y测孔,作为系统的-5V~+5V输入信号(Ui):B1单元中的电位器左边K3开关拨上(-5V),右边K4开关也拨上(+5V)。 (2)模拟电路产生的饱和特性:饱和特性模拟电路见图3-4-6。 慢慢调节输入电压(即调节信号发生器B1单元的电位器,调节范围-5V~+5V),观测并记录示波器上的U0~U i图形。如下所示:

函数发生器产生的饱和特性 ①函数发生器的波形选择为‘饱和’特性;调节“设定电位器1”,使数码管左显示斜率为2;调节“设定电位器2”,使数码管右显示限幅值为3.7V。 慢慢调节输入电压(即调节信号发生器B1单元的电位器,调节范围-5V~+5V),观测并记录示波器上的U0~U i图形。波形如下: 。 3.3测量死区特性 模拟电路产生的死区特性 死区特性模拟电路见图3-4-7。 慢慢调节输入电压(即调节信号发生器B1单元的电位器,调节范围-5V~+5V),观测并记录示波器上的U0~U i图形。如下所示:

过程控制实验报告

东南大学自动化学院 实验报告 课程名称:过程控制实验 实验名称:水箱液位控制系统 院(系):自动化专业:自动化姓名:学号: 实验室:实验组别: 同组人员: 实验时间: 评定成绩:审阅教师:

目录 一、系统概论 (3) 二、对象的认识 (4) 三、执行机构 (14) 四、单回路调节系统 (15) 五、串级调节系统Ⅰ (18) 六、串级调节系统Ⅱ (19) 七、前馈控制 (21) 八、软件平台的开发 (21)

一、系统概论 1.1实验设备 图1.1 实验设备正面图图1.2 实验设备背面图 本实验设备包含水箱、加热器、变频器、泵、电动阀、电磁阀、进水阀、出水阀、增压器、流量计、压力传感器、温度传感器、操作面板等。 1.1.2 铭牌 ·加热控制器: 功率1500w,电源220V(单相输入) ·泵: Q40-150L/min,H2.5-7m,Hmax2.5m,380V,VL450V, IP44,50Hz,2550rpm,1.1kw,HP1.5,In2.8A,ICL B ·全自动微型家用增压器: 型号15WZ-10,单相电容运转马达 最高扬程10m,最大流量20L/min,级数2,转速2800rmp,电压220V, 电流0.36A,频率50Hz,电容3.5μF,功率80w,绝缘等级 E ·LWY-C型涡轮流量计: 口径4-200mm,介质温度-20—+100℃,环境温度-20—+45℃,供电电源+24V, 标准信号输出4-20mA,负载0-750Ω,精确度±0.5%Fs ±1.0%Fs,外壳防护等级 IP65 ·压力传感器 YMC303P-1-A-3 RANGE 0-6kPa,OUT 4-20mADC,SUPPLY 24VDC,IP67,RED SUP+,BLUE OUT+/V- ·SBWZ温度传感器 PT100 量程0-100℃,精度0.5%Fs,输出4-20mADC,电源24VDC

温度控制电路设计---实验报告

温度控制电路设计一、设计任务 设计一温度控制电路并进行仿真。 二、设计要求 基本功能:利用AD590作为测温传感器,T L 为低温报警门限温度值,T H 为高 温报警门限温度值。当T小于T L 时,低温警报LED亮并启动加热器;当T大于 T H 时,高温警报LED亮并启动风扇;当T介于T L 、T H 之间时,LED全灭,加热器 与风扇都不工作(假设T L =20℃,T H =30℃)。 扩展功能:用LED数码管显示测量温度值(十进制或十六进制均可)。 三、设计方案 AD590是美国ANALOG DEVICES公司的单片集成两端感温电流源,其输出电流与绝对温度成比例。在4V至30V电源电压范围内,该器件可充当一个高阻抗、恒流调节器,调节系数为1μA/K。AD590适用于150℃以下、目前采用传统电气温度传感器的任何温度检测应用。低成本的单芯片集成电路及无需支持电路的特点,使它成为许多温度测量应用的一种很有吸引力的备选方案。应用AD590时,无需线性化电路、精密电压放大器、电阻测量电路和冷结补偿。 主要特性:流过器件的电流(μA) 等于器件所处环境的热力学温度(K) 度数;AD590的测温范围为- 55℃~+150℃;AD590的电源电压范围为4~30 V,可以承受44V正向电压和20V反向电压,因而器件即使反接也不会被损坏;输出电阻为710mΩ;精度高,AD590在-55℃~+-150℃范围内,非线性误差仅为±0.3℃。 基本使用方法如右图。 AD590的输出电流是以绝对温度零度(-273℃)为基准, 每增加1℃,它会增加1μA输出电流,因此在室温25℃时,其 输出电流I out =(273+25)=298μA。 V o 的值为I o 乘上10K,以室温25℃而言,输出值为 10K×298μA=2.98V 。 测量V o 时,不可分出任何电流,否则测量值会不准。 温度控制电路设计框图如下: 温度控制电路框图 由于Multisim中没有AD590温度传感器,根据它的工作特性,可以采用恒流源来替代该传感器,通过改变电流值模拟环境温度变化。通过温度校正电路得

《过程控制系统》实验报告

《过程控制系统》实验报告 学院:电气学院 专业:自动化 班级:1505 姓名及学号:任杰311508070822 日期:2018.6.3

实验一、单容水箱特性测试 一、 实验目的 1. 掌握单容水箱阶跃响应测试方法,并记录相应液位的响应曲线。 2. 根据实验得到的液位阶跃响应曲线,用相关的方法确定被测对象的特征参数T 和传递函数。 二、 实验设备 1. THJ-FCS 型高级过程控制系统实验装置。 2. 计算机及相关软件。 3. 万用电表一只。 三、 实验原理 图1 单容水箱特性测试结构图 由图 2-1 可知,对象的被控制量为水箱的液位 h ,控制量(输入量)是流入水箱中的流量 Q 1,手动阀 V 1 和 V 2 的开度都为定值,Q 2 为水箱中流出的流量。根据物料平衡关系,在平衡状态时02010=-Q Q (式2-1),动态时,则有dt dV Q Q = -21,(式2-2)式中 V 为水箱的贮水容积,dt dV 为水贮存量的变化率,它与 h 的关

系为Adh dV =,即dt dh A dt dV =(式2-3),A 为水箱的底面积。把式(2-3)代入式(2-2)得dt dh A Q Q =-21(式2-4)基于S R h Q =2,S R 为阀2V 的液阻,(式2-4)可改写为dt dh A R h Q S =-1,1KQ h dt dh AR S =+或()()1s 1+=Ts K s Q H (式2-5)式中s AR T =它与水箱的底面积A 和2V 的S R 有关,(式2-5)为单容水箱的传递函数。若令()S R S Q 01=,常数=0R ,则式2-5可表示为()T S KR S R K S R T S T K S H 11/000+-=?+= 对上式取拉氏反变换得()()T t e KR t h /01--=(式2-6),当∞→t 时()0KR h =∞,因而有()0/R h K ∞==输出稳态值/阶跃输入,当T t =时,()() ()∞==-=-h KR e KR T h 632.0632.01010,式2-6表示一阶惯性响应曲线是一单调上升的指数函数如下图2-2所示 当由实验求得图 2-2 所示的阶跃响应曲线后,该曲线上升到稳态值的 63%所对应的时间,就是水箱的时间常数 T 。该时间常数 T 也可以通过 坐标原点对响应曲线作切线,切线与稳态值交点所对应的时间就是 时间常数 T ,由响应曲线求得 K 和 T 后,就能求得单容水箱的传递函 数如式(2-5)所示。 如果对象的阶跃响应曲线为图 2-3,则在此曲线的拐点 D 处作一切线,它与时间轴交于 B 点,与响应稳态值的渐近线交于 A 点。图中OB 即为对象的滞后时间

过程控制工程实验报告

成绩________ 过程控制工程 实验报告 班级:自动化10-2 姓名: 曾鑫 学号:10034080239 指导老师:康珏

实验一液位对象特性测试(计算机控制)实验 一、实验目的 通过实验掌握对象特性的曲线的测量的方法,测量时应注意的问题,对象模型参数的求取方法。 二、实验项目 1.认识实验系统,了解本实验系统中的各个对象。 2.测试上水箱的对象特性。 三、实验设备与仪器 1.水泵Ⅰ 2.变频器 3.压力变送器 4.主回路调节阀

m in y ?——被测量的变化量 m ax y ——被测量的上限值 m in y ——被测量的下限值 2) 一阶对象传递函数 s e s T K G τ-+= 1 00 K ——广义对象放大倍数(用前面公式求得) 0T ——广义对象时间常数(为阶跃响应变化到新稳态值的63.2%所需要的时间) τ——广义对象时滞时间(即响应的纯滞后,直接从图测量出) 五、注意事项 1. 测量前要使系统处于平衡状态下,反应曲线的初始点应是输入信号的开始作阶跃信号的 瞬间,这一段时间必须在记录纸上标出,以便推算出纯滞后时间τ。测量与记录工作必须 2. 所加扰动应是额定值的10%左右。 六、实验说明及操作步骤

1.了解本实验系统中各仪表的名称、基本原理以及功能,掌握其正确的接线与使用方法,以便于在实验中正确、熟练地操作仪表读取数据。熟悉实验装置面板图,做到根据面板上仪表的图形、文字符号找到该仪表。熟悉系统构成和管道的结构,认清电磁阀和手动阀的位置及其作用。 2.将上水箱特性测试(计算机控制)所用实验设备,参照流程图和系统框图接好实验线路。 3.确认接线无误后,接通电源。 4.运行组态王,在工程管理器中启动“上水箱液位测试实验” 阶液位对象。 按钮观察输出曲线。 6.在 会影响系统稳定所需的时间)。 7.改变u(k)输出,给系统输入幅值适宜的正向阶跃信号(阶跃信号在5%-15%之间),使系统的输出信号产生变化,上水箱液位将上升到较高的位置逐渐进入稳态。 8.观察计算机中上水箱液位的正向阶跃响应曲线,直至达到新的平衡为止。 9.改变u(k)输出,给系统输入幅值与正向阶跃相等的一个反向阶跃信号,使系统的输出信号产生变化,上水箱液将下降至较低的位置逐渐进入稳态。 10. 为止。 11.曲线的分析处理,对实验的记录曲线分别进行分析和处理,处理结果记录于表格2-1。 七、实验报告

温度测量控制系统的设计与制作实验报告(汇编)

北京电子科技学院 课程设计报告 ( 2010 – 2011年度第一学期) 名称:模拟电子技术课程设计 题目:温度测量控制系统的设计与制作 学号: 学生姓名: 指导教师: 成绩: 日期:2010年11月17日

目录 一、电子技术课程设计的目的与要求 (3) 二、课程设计名称及设计要求 (3) 三、总体设计思想 (3) 四、系统框图及简要说明 (4) 五、单元电路设计(原理、芯片、参数计算等) (4) 六、总体电路 (5) 七、仿真结果 (8) 八、实测结果分析 (9) 九、心得体会 (9) 附录I:元器件清单 (11) 附录II:multisim仿真图 (11) 附录III:参考文献 (11)

一、电子技术课程设计的目的与要求 (一)电子技术课程设计的目的 课程设计作为模拟电子技术课程的重要组成部分,目的是使学生进一步理解课程内容,基本掌握电子系统设计和调试的方法,增加集成电路应用知识,培养学生实际动手能力以及分析、解决问题的能力。 按照本专业培养方案要求,在学完专业基础课模拟电子技术课程后,应进行课程设计,其目的是使学生更好地巩固和加深对基础知识的理解,学会设计小型电子系统的方法,独立完成系统设计及调试,增强学生理论联系实际的能力,提高学生电路分析和设计能力。通过实践教学引导学生在理论指导下有所创新,为专业课的学习和日后工程实践奠定基础。 (二)电子技术课程设计的要求 1.教学基本要求 要求学生独立完成选题设计,掌握数字系统设计方法;完成系统的组装及调试工作;在课程设计中要注重培养工程质量意识,按要求写出课程设计报告。 教师应事先准备好课程设计任务书、指导学生查阅有关资料,安排适当的时间进行答疑,帮助学生解决课程设计过程中的问题。 2.能力培养要求 (1)通过查阅手册和有关文献资料培养学生独立分析和解决实际问题的能力。 (2)通过实际电路方案的分析比较、设计计算、元件选取、安装调试等环节,掌握简单实用电路的分析方法和工程设计方法。 (3)掌握常用仪器设备的使用方法,学会简单的实验调试,提高动手能力。 (4)综合应用课程中学到的理论知识去独立完成一个设计任务。 (5)培养严肃认真的工作作风和严谨的科学态度。 二、课程设计名称及设计要求 (一)课程设计名称 设计题目:温度测量控制系统的设计与制作 (二)课程设计要求 1、设计任务 要求设计制作一个可以测量温度的测量控制系统,测量温度范围:室温0~50℃,测量精度±1℃。 2、技术指标及要求: (1)当温度在室温0℃~50℃之间变化时,系统输出端1相应在0~5V之间变化。 (2)当输出端1电压大于3V时,输出端2为低电平;当输出端1小于2V时,输出端2为高电平。 输出端1电压小于3V并大于2V时,输出端2保持不变。 三、总体设计思想 使用温度传感器完成系统设计中将实现温度信号转化为电压信号这一要求,该器件具有良好的线性和互换性,测量精度高,并具有消除电源波动的特性。因此,我们可以利用它的这些特性,实现从温度到电流的转化;但是,又考虑到温度传感器应用在电路中后,相当于电流源的作用,产生的是电流信号,所以,应用一个接地电阻使电流信号在传输过程中转化为电压信号。接下来应该是对产生电压信号的传输与调整,这里要用到电压跟随器、加减运算电路,这些电路的实现都离不开集成运放对信号进行运算以及电位器对电压调节,所以选用了集成运放LM324和电位器;最后为实现技术指标(当输出端1电压大于3V时,输出端2为低电平;当输出端1小于2V时,输出端2为高电平。输出端1电压小于3V并大于2V时,输出端2保持不变。)中的要求,选用了555定时器LM555CM。 通过以上分析,电路的总体设计思想就明确了,即我们使用温度传感器AD590将温度转化成电压信号,然后通过一系列的集成运放电路,使表示温度的电压放大,从而线性地落在0~5V这个区间里。最后通过一个555设计的电路实现当输出电压在2与3V这两点上实现输出高低电平的变化。

过程控制仪表实验报告解析

成绩________ 过程控制仪表及装置 实验报告 班级:_______________________________________ 姓名:________________________________________ 学号:________________________________________ 指导老师:_____________________________________ 实验日期:_____________________________________

目录 实验一电容式差压变送器的校验 (2) 实验二热电阻温度变送器的校验 (5) 实验三模拟调节器开环校验 (8) 实验四模拟调节器闭环校验 (12) 实验五SLPC可编程调节器的编程设计与操作 (14) 实验六SLPC可编程调节器PID控制参数整定 (19)

实验一电容式差压变送器的校验 一、实验目的 1.了解并熟悉电容式差压变送器整体结构及各种部件的作用。 2.掌握电容式差压变送器的工作原理。 3.掌握电容式差压变送器的起点及终点调整、精度校验、迁移的调整方法。 二、实验项目 1.掌握气动定值器、标准电流表、标准压力表、标准电阻箱的使用方法。2.了解电容式差压变送器整体结构,熟悉各调节螺钉的位置和用途。 3.按照实验步骤进行仪表的起点、终点调整,进行精度、迁移校验。 三、实验设备与仪器 1.电容式差压变送器1台 2.标准电阻箱1个 3.气动定值器1个 4.标准电流表1台 5.标准压力表1个 6.大、小螺丝刀各1把 7.连接导线、气压导管若干 四、实验原理 实验接线如图2-1所示。 图2-1 电容式差压变送器校验接线图 五、实验说明及操作步骤

现代控制理论实验报告河南工业大学

河南工业大学 现代控制理论实验报告姓名:朱建勇 班级:自动1306 学号:201323020601

现代控制理论 实验报告 专业: 自动化 班级: 自动1306 姓名: 朱建勇 学号: 201323020601 成绩评定: 一、实验题目: 线性系统状态空间表达式的建立以及线性变换 二、实验目的 1. 掌握线性定常系统的状态空间表达式。学会在MATLAB 中建立状态空间模型的方法。 2. 掌握传递函数与状态空间表达式之间相互转换的方法。学会用MATLAB 实现不同模型之 间的相互转换。 3. 熟悉系统的连接。学会用MATLAB 确定整个系统的状态空间表达式和传递函数。 4. 掌握状态空间表达式的相似变换。掌握将状态空间表达式转换为对角标准型、约当标准 型、能控标准型和能观测标准型的方法。学会用MATLAB 进行线性变换。 三、实验仪器 个人笔记本电脑 Matlab R2014a 软件 四、实验内容 1. 已知系统的传递函数 (a) ) 3()1(4)(2++=s s s s G

(b) 3486)(22++++=s s s s s G

(c) 6 1161)(232+++++=z z z z z z G (1)建立系统的TF 或ZPK 模型。 (2)将给定传递函数用函数ss( )转换为状态空间表达式。再将得到的状态空间表达式用函 数tf( )转换为传递函数,并与原传递函数进行比较。 (3)将给定传递函数用函数jordants( )转换为对角标准型或约当标准型。再将得到的对角 标准型或约当标准型用函数tf( )转换为传递函数,并与原传递函数进行比较。 (4)将给定传递函数用函数ctrlts( )转换为能控标准型和能观测标准型。再将得到的能控标 准型和能观测标准型用函数tf( )转换为传递函数,并与原传递函数进行比较。

过程控制系统实验报告

《过程控制系统实验报告》 院-系: 专业: 年级: 学生姓名: 学号: 指导教师: 2015 年6 月

过程控制系统实验报告 部门:工学院电气工程实验教学中心实验日期:年月日 姓名学号班级成绩 实验名称实验一单容水箱液位定值控制实验学时 课程名称过程控制系统实验及课程设计教材过程控制系统 一、实验仪器与设备 A3000现场系统,任何一个控制系统,万用表 二、实验要求 1、使用比例控制进行单溶液位进行控制,要求能够得到稳定曲线,以及震荡曲线。 2、使用比例积分控制进行流量控制,能够得到稳定曲线。设定不同的积分参数,进行 比较。 3、使用比例积分微分控制进行流量控制,要求能够得到稳定曲线。设定不同的积分参数,进行比较。 三、实验原理 (1)控制系统结构 单容水箱液位定值(随动)控制实验,定性分析P, PI,PD控制器特性。 水流入量Qi由调节阀u控制,流出量Qo则由用户通过负载阀R来改变。被调量为水位H。使用P,PI , PID控制,看控制效果,进行比较。 控制策略使用PI、PD、PID调节。 (2)控制系统接线表 使用ADAM端口测量或控制量测量或控制量标号使用PLC端 口 锅炉液位LT101 AI0 AI0 调节阀FV101 AO0 AO0 四、实验内容与步骤 1、编写控制器算法程序,下装调试;编写测试组态工程,连接控制器,进行联合调试。这些步骤不详细介绍。

2、在现场系统上,打开手阀QV-115、QV-106,电磁阀XV101(直接加24V到DOCOM,GND到XV102控制端),调节QV-116闸板开度(可以稍微大一些),其余阀门关闭。 3、在控制系统上,将液位变送器LT-103输出连接到AI0,AO0输出连到变频器U-101控制端上。 注意:具体哪个通道连接指定的传感器和执行器依赖于控制器编程。对于全连好线的系统,例如DCS,则必须安装已经接线的通道来编程。 4、打开设备电源。包括变频器电源,设置变频器4-20mA的工作模式,变频器直接驱动水泵P101。 5、连接好控制系统和监控计算机之间的通讯电缆,启动控制系统。 6、启动计算机,启动组态软件,进入测试项目界面。启动调节器,设置各项参数,将调节器的手动控制切换到自动控制。 7、设置PID控制器参数,可以使用各种经验法来整定参数。这里不限制使用的方法。 五、实验结果记录及处理 六、实验心得体会: 比例控制特性:能较快克服扰动的影响,使系统稳定下来,但有余差。 比例积分特性:能消除余差,它能适用于控制通道时滞较小、负荷变化不大、被控量不允许由余差的场合。 比例微分特性:对于改善系统的动态性能指标,有显著的效果。

计算机温度控制实验报告1

目录 一、实验目的---------------------------------2 二、预习与参考------------------------------- 2 三、实验(设计)的要求与数据------------------- 2 四、实验(设计)仪器设备和材料清单-------------- 2 五、实验过程---------------------------------2 (一)硬件的连接- --------- ----------------------- 2 (二)软件的设计与测试结果--------------------------3 六、实验过程遇到问题与解决--------------------11 七、实验心得--------------------------------12 八、参考资料-------------------------------12

一、实验目的 设计制作和调试一个由工业控制机控制的温度测控系统。通过这个过程学习温度的采样方法,A/D变换方法以及数字滤波的方法。通过时间过程掌握温度的几种控制方式,了解利用计算机进行自动控制的系统结构。 二、预习与参考 C语言、计算机控制技术、自动控制原理 三、实验(设计)的要求与数据 温度控制指标:60~80℃之间任选;偏差:1℃。 1.每组4~5同学,每个小组根据实验室提供的设备及设计要求,设计并制作出实际电路组成一个完整的计算机温度控制测控系统。 2.根据设备情况以及被控对象,选择1~2种合适的控制算法,编制程序框图和源程序,并进行实际操作和调试通过。 四、实验(设计)仪器设备和材料清单 工业控制机、烘箱、温度变送器、直流电源、万用表、温度计等 五、实验过程 (一).硬件的连接 图1 硬件接线图

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