华电控制仪表及装置课设
控制装置课设报告(华北电力大学)

课程设计报告( 2013-- 2014年度第二学期)名称:控制装置及仪表课程设计题目:除氧器水位单回路控制系统设计院系:自动化系班级:1104班学号:************学生姓名:***指导教师:***设计周数:一周成绩:日期:2014年6月27日除氧器水位单回路控制系统设计一、课程设计(综合实验)的目的与要求●认知控制系统的设计和控制仪表的应用过程。
●了解过程控制方案的原理图表示方法(SAMA图)。
●掌握数字调节器KMM的组态方法,熟悉KMM的面板操作、数据设定器和KMM数据写入器的使用方法。
●初步了解控制系统参数整定、系统调试的过程。
二、实验设备KMM数字调节器、KMM程序写入器、PROM擦除器、控制系统模拟试验台三、主要内容1.按选题的控制要求,进行控制策略的原理设计、仪表选型并将控制方案以SAMA图表示出来。
2.组态设计2.1 KMM组态设计以KMM单回路调节器为实现仪表并画出KMM仪表的组态图,由组态图填写KMM的各组态数据表。
2.2组态实现在程序写入器输入数据,将输入程序写入EPROM芯片中。
3.控制对象模拟及过程信号的采集根据控制对象特性,以线性集成运算放大器为主构成反馈运算回路,模拟控制对象的特性。
将定值和过程变量送入工业信号转换装置中,以便进行观察和记录。
4. 系统调试设计要求进行动态调试。
动态调试是指系统与生产现场相连时的调试。
由于生产过程已经处于运行或试运行阶段,此时应以观察为主,当涉及到必需的系统修改时,应做好充分的准备及安全措施,以免影响正常生产,更不允许造成系统或设备故障。
动态调试一般包括以下内容:1)观察过程参数显示是否正常、执行机构操作是否正常;2)检查控制系统逻辑是否正确,并在适当时候投入自动运行;3)对控制回路进行在线整定;四、设计(实验)正文1. 由控制要求画出控制流程图。
图1 除氧器水位单回路控制系统除氧器水位单回路控制系统如图1所示。
除氧器水箱的汽侧和水侧都有平衡管相连,其中的水平衡管保持除氧器的水位稳定。
控制装置及仪表综合实验教学大纲

控制装置及仪表综合实验教案大纲课程名称:控制装置及仪表综合实验课程编码:英文名称:学时:周学分:适用专业:自动化课程类别:必修课程性质:专业课先修课程:电路、模拟电子技术、数字电子技术、微机原理、控制理论、检测技术、控制仪表及装置等参考教材:控制仪表及装置综合实验指导书自编一、制定本大纲的依据根据级自动化专业培养计划制定本综合实验教案大纲。
(本大纲可根据教案具体情况进行调整) 二、本实验课程的具体安排实验项目的设置及学时分配本实验课是自动化专业的必修的实践环节,通过本环节的学习,能够帮助学生理解所学内容,为进一步学习做好准备。
四、学生应达到的实验能力与标准通过本实验课的学习,学生应能掌握各种控制仪表(调节器、变送器、执行器等)的调教方法和步骤,能够看懂控制仪表的性能指标说明,同时进一步理解其意义,理解各控制仪表在控制系统中作用;学生应能掌握和理解可编程控制器的扫描过程,并能根据具体要求设计可编程控制器的外部线路和梯形图,学会使用编程软件,并将所编梯形图程序下载到可编程控制器或从可编程控制器中将梯形图上载到编程软件中,学会用编程软件调试程序;学生应能结合综合实验要求和实验室具体条件自行设计综合性实验并进行验证(例如仪表联调综合性实验)。
五、讲授实验的基本理论与实验技术知识实验一位逻辑指令与定时器计数器指令的编程实验实验基本内容通过实验了解和熟悉系列可编程序控制器的结构和外部接线方法,了解和熟悉编程软件的使用方法,了解写入和编辑用户程序的方法,以及用编程软件对可编程序控制器的运行进行监视的方法。
2实验基本要求()学会使用编程软件编写、调试程序。
()掌握梯形图设计方法。
()通过编程、调试进一步掌握的工作原理。
实验设备及耗材可编程序控制器台、安装了编程软件的计算机台、编程电缆根、、实验连接导线若干等。
实验二彩灯控制程序的编程实验实验基本内容了解和熟悉系列可编程序控制器的结构和外部接线方法,熟悉系列可编程序控制器的指令,进行外部电路连接,同时编制彩灯控制程序。
控制仪表及装置教学设计

控制仪表及装置教学设计前言控制仪表及装置是现代工业生产中不可或缺的一部分,掌握相关的知识和技能对于从事相关行业的学生和工作者来说至关重要。
因此,设计一套合理科学的控制仪表及装置教学方案对于教育机构和企业培训等具有重要意义。
教学目标本教学方案旨在帮助学生掌握以下内容:•掌握控制仪表及装置的基本原理和结构;•熟悉控制仪表的使用与调试方法;•能够进行设备的维护和故障处理;•提高学生的实践能力及团队协作能力。
教学内容本课程总共包含以下6个部分:第一部分:控制仪表及装置概述该部分主要包括控制仪表的分类、基本原理和工作流程等知识点,旨在为学生提供概览性的掌握方法和知识。
第二部分:物理信号转换物理量的采集、处理和变换是控制仪表系统的基础,学生在该部分将学习各种物理量的测量方法以及信号转换器等配套设备。
第三部分:Pneumatic System Control该部分旨在让学生了解气动系统的原理和结构,在掌握基本操作方法和技巧的基础上掌握其原理和应用。
第四部分:电子仪表控制该部分旨在让学生了解基本的电子元器件和电路原理,为学生提供电子仪表控制的基础和应用知识。
第五部分:PLC控制系统该部分主要学习器械和控制设备,熟悉在线工作和在线编程,了解常用PLC功能模块的功能及其应用第六部分:团队协作与项目实战该部分主要针对现实场景中,学生要以小组为单位开展主题研究和顶层设计,发挥个体优势,完成实际案例研究,并进行报告和演示。
教学方法本教学方案采用理论与实践相结合的教学方法,主要包括:1.多媒体教学通过多媒体教学手段,将实验、模拟以及图解等形式呈现给学生,使其更加形象、直观。
2.实验教学采用具有代表性、实用性强的实验项目,对学科知识进行实际的演示与实验,帮助学生掌握控制仪表及装置的基本操作。
3.团队合作在课程教学的过程中,要不断推崇团队学习,在实际项目演示中,鼓励学生多与同学合作,实际负责具体控制方案的签定,增强团队学习意识。
控制仪表与装置课程设计

控制仪表与装置课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生掌握控制仪表与装置的基本原理,理解各类仪表的工作方式和特点。
2. 使学生了解控制系统的基本构成,掌握控制系统的分析方法。
3. 引导学生掌握控制仪表与装置的选型、安装、调试及维护方法。
技能目标:1. 培养学生运用控制仪表与装置进行简单系统设计的能力。
2. 培养学生分析控制系统故障并进行排除的能力。
3. 提高学生动手实践能力,能够独立完成控制仪表与装置的安装、调试及维护工作。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对控制仪表与装置的学科兴趣,激发学习热情。
2. 培养学生严谨的科学态度,养成良好的实验操作习惯。
3. 增强学生的团队合作意识,提高沟通协调能力。
课程性质:本课程为理论与实践相结合的课程,旨在让学生在掌握基础知识的同时,提高实际操作能力。
学生特点:学生处于高年级阶段,具备一定的专业基础知识,思维活跃,动手能力强。
教学要求:结合学生特点,注重理论与实践相结合,强调实际操作能力的培养,提高学生的综合素质。
通过本课程的学习,使学生能够将所学知识应用于实际工作中,达到学以致用的目的。
课程目标分解为具体学习成果,以便于后续教学设计和评估。
二、教学内容1. 控制仪表与装置原理:介绍控制仪表与装置的基本概念、工作原理和分类,结合教材相关章节,深入解析各类仪表的内部结构和功能特点。
教学内容安排:第一章至第二章,共计4学时。
2. 控制系统分析:讲解控制系统的基本构成、数学模型、性能指标和稳定性分析,结合实例分析不同类型控制系统的特点和应用。
教学内容安排:第三章至第四章,共计6学时。
3. 控制仪表与装置的选型与应用:阐述控制仪表与装置的选型原则,分析各类仪表在实际控制系统中的应用,结合实际案例进行讲解。
教学内容安排:第五章,共计4学时。
4. 控制仪表与装置的安装、调试及维护:详细介绍控制仪表与装置的安装要求、调试方法及维护保养措施,结合实践操作进行讲解。
教学内容安排:第六章至第七章,共计6学时。
化工控制仪表课程设计

化工控制仪表课程设计一、课程目标知识目标:1. 理解化工控制仪表的基本原理,掌握常见控制仪表的类型及功能。
2. 学会分析化工过程中控制系统的需求,选择合适的控制仪表。
3. 掌握控制仪表的安装、调试及维护方法,了解其在化工生产中的应用。
技能目标:1. 能够运用所学知识,设计简单的化工控制仪表系统。
2. 掌握化工控制仪表的连接方式,具备实际操作能力。
3. 能够分析和解决化工控制仪表在使用过程中出现的问题。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对化工控制仪表的的兴趣,激发学习热情。
2. 增强学生的团队合作意识,培养沟通协调能力。
3. 提高学生的安全意识,使其认识到化工控制仪表在安全生产中的重要性。
课程性质:本课程为实践性较强的课程,旨在培养学生对化工控制仪表的理论知识和实际操作能力。
学生特点:学生在之前的学习中已经掌握了基本的化工知识和仪表原理,具有一定的理论基础。
教学要求:结合学生特点和课程性质,注重理论与实践相结合,强化实际操作训练,提高学生的综合应用能力。
在教学过程中,将课程目标分解为具体的学习成果,便于教学设计和评估。
二、教学内容1. 化工控制仪表的基本原理:介绍控制仪表的工作原理、类型及功能,对应教材第一章内容。
- 开关控制仪表- 模拟控制仪表- 数字控制仪表2. 化工控制仪表的选择与应用:分析化工过程中控制系统的需求,学会选择合适的控制仪表,对应教材第二章内容。
- 控制仪表的选型方法- 控制仪表在化工生产中的应用案例3. 控制仪表的安装、调试与维护:介绍控制仪表的安装、调试及维护方法,对应教材第三章内容。
- 控制仪表的安装要求- 控制仪表的调试步骤- 控制仪表的维护与故障排除4. 化工控制仪表系统设计:结合实际案例,教授学生设计简单的化工控制仪表系统,对应教材第四章内容。
- 控制系统的设计方法- 控制仪表的连接与配置- 系统调试与优化教学内容安排与进度:共安排16个课时,每课时45分钟。
1. 第1-4课时:化工控制仪表的基本原理及类型2. 第5-8课时:化工控制仪表的选择与应用3. 第9-12课时:控制仪表的安装、调试与维护4. 第13-16课时:化工控制仪表系统设计在教学过程中,依据教材章节内容,结合课程目标,确保教学内容的科学性和系统性。
华北电力大学控制装置与仪表实验报告

实验报告院系:控制与计算机工程学院实验名称:基于单片机控制的半导体温控实验系统指导教师:陆会明学生姓名:洪怡婷学号:1111190207班级:创新自1101班日期:2015年1月19日实验一一、实验目的及要求实验一:变频器基本操作的实验目的:1.认识变频器操作面板及各功能键的功能、操作方法;2.认识调速系统信号流向。
二、实验仪器ABB三相交流电动机一台,ABB_ACS150变频器一台,PID控制器,记录仪,万用表,电工工具,导线若干。
三、实验原理1)控制器工作原理及使用及配置方法;1)输入可自由选择热电偶、热电阻、电压及电流。
内含非线性校正表格,无需外部校正,测量精确稳定。
采用先进的AI人工智能PID调节算法,无超调,具有自整定(AT)工能。
具有手自动无扰切换功能及电软启动功能。
采用X3高精度电流输出模块,精度可达0.2%,提高调节器的输出精度。
仪表使用前应该根据其输入、输出规格及功能要求来设置正确的参数。
配置好参数才可以投入使用。
控制器输入类型有热电偶,热电阻,线性电压,线性电流(需外接精密电阻分流),A/D转换器每秒采样8次,控制周期0.5-120s可调。
2)变频器工作原理及使用及配置方法;ABB ACS150是一种控制交流电机的变频器,可以安装在墙上或者柜体中。
它具有固定式控制盘和固定式电位器,面板操作简单,速度可直观设定。
同时,其内部集成EMC滤波器,无需外接滤波器。
3)无纸记录仪工作原理及使用及配置方法;多通道输入,支持多种输入类型,图形化界面,画面直观,可同时记录4个通道数据,具有上限下限报警功能。
控制器输入类型有热电偶,热电阻,线性电压,线性电流(需外接精密电阻分流),线性输入量程最大为-20000到20000。
四、试验方法和步骤1.手动变频调速系统接线①利用万用表检查硬接线是否完好,有无短路断路情况;②变频器电源输入端接线,电源线火线(L)接变频器接线端子L,电源线零线(N)接变频器接线端子N;③变频器接线端子U2、V2、W2分别接三相电动机的U、V、W端;④检查所有接线是否正确。
电气控制与仪表课程设计

电气控制与仪表课程设计一、课程目标知识目标:1. 理解电气控制系统的基本原理,掌握常用电气元件的功能和符号;2. 学会分析电气控制线路图,并能正确绘制简单的控制线路图;3. 了解各类仪表的原理和用途,掌握其使用方法。
技能目标:1. 能够运用所学知识,设计简单的电气控制系统,并进行调试;2. 能够正确使用各类仪表进行测量,并对测量结果进行分析;3. 培养学生的动手实践能力和团队合作能力。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对电气控制与仪表的兴趣,激发他们探索科学技术的热情;2. 增强学生的环保意识,让他们明白电气设备在节能降耗方面的重要性;3. 培养学生严谨、认真、负责的学习态度,提高他们的自主学习能力。
分析课程性质、学生特点和教学要求,本课程旨在帮助学生在掌握电气控制与仪表基本知识的基础上,提高实践操作能力。
课程目标具体、可衡量,便于教师进行教学设计和评估。
通过本课程的学习,使学生能够将理论知识与实际应用相结合,为将来的职业发展打下坚实基础。
二、教学内容本章节教学内容主要包括以下三个方面:1. 电气控制基本原理与元件- 探讨电气控制系统的基本原理,如电路的串并联、自锁等;- 介绍常用电气元件的功能、符号和选用原则,如开关、接触器、继电器等;- 分析典型电气控制线路图,引导学生学会识别和绘制。
2. 电气控制系统设计与调试- 讲解电气控制系统设计的基本方法和步骤;- 结合实际案例,指导学生设计简单的电气控制线路,并进行调试;- 强调安全操作规范,提高学生的安全意识。
3. 仪表原理与应用- 介绍各类仪表(如电压表、电流表、万用表等)的工作原理和用途;- 指导学生正确使用仪表进行测量,并对测量结果进行分析;- 分析仪表在工业生产中的应用,提高学生的实际操作能力。
教学内容根据课程目标和教学要求进行科学组织和系统安排,明确教材章节,确保教学进度与课程目标紧密结合。
通过本章节的学习,使学生掌握电气控制与仪表的基本知识和技能,为后续课程打下坚实基础。
控制装置与仪表讲义—控制装置与仪表的构成

2021/6/19
3
调节器(控制器)-2 用途
1. 内置控制算法,构成系统控制策略; 2. 有模拟式与数字式; 3. 输出控制一个执行机构; 4. 安装在控制室
2021/6/19
4
变送器-1 图示
DDZ-III型 热电偶温度变送器
控制装置与仪表
第二讲:控制装置与仪表的构成
华北电力大学自动化系
自动控制仪表主要构成(1)
(三大支柱)
1. 调节器(控制器); 2. 变送器; 3. 执行器;
NEXT
2021/6/19
2
调节器(控制器)-1 图示
·多种调节系统选择、参数在线修改。 ·输入输出带光电隔离。 ·多通道输入、输出。
·可组成复杂系统: 三冲量水位系统 串级汽温系统 除氧器水位、压力系统
7
执行器-2 用途
1. 自动时接收控制器信号,输出角位移或直线位移; 2. 手动时接收操作器信号,输出角位移或直线位移; 3. 一般安装在现场;
2021/6/19
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实际应用控制装置系统分析
高压主汽阀及调节阀工作原理演示:
高压主汽阀及调节阀工作原理Flash
2021/6/19
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问题解答?
DDZ-III型 热电阻温度变送器
智能电容式 差压/压力变送器
2021/6/19
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变送器-2 用途
1. 将被测参数的物理量转换成0~10mA或4~20mA DC; 2. 有模拟式与数字式; 3. 一般安装在现场;
2021/6/19
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执行器-1 图示
直行程电动执行机构
多转式电动执行机构
2021/6/19
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课程设计报告( 2013-- 2014年度第二学期)名称:KMM组态及控制系统调试题目:除氧器水位单回路控制系统院系:科技学院动力工程系班级:自动化11 k 1学号:学生姓名:指导教师:设计周数: 1 周成绩:日期:2014年07月03日《控制装置与仪表》课程设计任务书一、目的与要求认知控制系统的设计和控制仪表的应用过程。
1.了解过程控制方案的原理图表示方法(SAMA图)。
2.掌握数字调节器KMM的组态方法,熟悉KMM的面板操作、数据设定器和KMM数据写入器的使用方法。
3.初步了解控制系统参数整定、系统调试的过程。
二、主要内容1.按选题的控制要求,进行控制策略的原理设计、仪表选型并将控制方案以SAMA图表示出来。
2.组态设计2.1KMM组态设计以KMM单回路调节器为实现仪表并画出KMM仪表的组态图,由组态图填写KMM的各组态数据表。
2.2组态实现在程序写入器输入数据,将输入程序写入EPROM芯片中。
3.控制对象模拟及过程信号的采集根据控制对象特性,以线性集成运算放大器为主构成反馈运算回路,模拟控制对象的特性。
将定值和过程变量送入工业信号转换装置中,以便进行观察和记录。
4.系统调试设计要求进行动态调试。
动态调试是指系统与生产现场相连时的调试。
由于生产过程已经处于运行或试运行阶段,此时应以观察为主,当涉及到必需的系统修改时,应做好充分的准备及安全措施,以免影响正常生产,更不允许造成系统或设备故障。
动态调试一般包括以下内容:1)观察过程参数显示是否正常、执行机构操作是否正常;2)检查控制系统逻辑是否正确,并在适当时候投入自动运行;3)对控制回路进行在线整定;4)当系统存在较大问题时,如需进行控制结构修改、增加测点等,要重新组态下装。
三、进度计划设计内容分工参考:小组每人均参与控制方案的设计,了解方案的KMM仪表实现方法、实验系统组成、系统调试和数据记录的过程。
在此基础上小组成员可作如下具体分工:预习KMM程序写入器使用并具体进行EPROM芯片的制作(2人);设计实验接线原理图,进行实验接线并熟悉掌握KMM面板功能及数据设定器使用(1-2人);确定记录信号并利用工业控制信号转换设备进行记录信号的组态和实验曲线的打印工作(1人)。
四、设计(实验)成果要求1.完成系统SAMA图和KMM组态图,附出控制系统的调试曲线和控制参数。
2.对系统设计过程进行总结,完成并打印设计报告。
五、考核方式1.按上述步骤逐项完成软件内容的设计,进行操作演示,控制结果满足要求,并进行问答。
2.设计报告格式规范,内容详实。
六、选题参考0 天燃气压力控制系统(设计书中实例)(控制系统特点:单回路控制方案;有自平衡能力正的被控对象)1 除氧器水位单回路控制系统设计(提示:单回路控制方案;无自平衡能力正的被控对象)2 炉膛压力系统死区控制系统设计(提示:单回路PID死区控制方案;有自平衡能力负的被控对象)3 过热汽温串级控制系统设计(提示:串级控制方案;主、付对象均为有自平衡能力负的被控对象)4 锅炉给水三冲量控制系统设计(提示:串级三冲量控制方案;被控对象为无自平衡能力正的被控对象)5 风煤比值控制系统设计(提示:比值控制方案;被控对象设为有自平衡能力正的被控对象)6 主汽压力前馈控制系统设计(提示:单回路前馈控制方案;被控对象为有自平衡能力正的被控对象)学生姓名:指导教师:2014年7月3日一、课程设计(综合实验)的目的与要求1 了解过程控制方案的原理图表示方法(SAMA)。
2 掌握数字调节器KMM的组态方法,熟悉KMM的面板操作、数据设定器和KMM数据写入器的使用方法。
3 初步了解控制系统参数整定、系统调试的过程。
二、设计(实验)正文(一)设计实验设备KMM数字调节器、KMM程序写入器、PROM擦除器、控制系统模拟试验台(二)设计步骤1 由控制要求画出控制流程图。
对如图1所示的除氧器压力控制系统,要求对容器压力进行单变量定值控制。
容器压力经压力变送器测量后,由KMM模入通道2送至调节器中。
调节器输出AO1经电/气转换器控制气动式调节阀,控制容器压力。
控制要求:当调节器的给定值SP和测量值PV之偏差超过给定的监视值(15%)时,调节器自动切换至手动(M)方式。
在偏差允许的范围内(15%),允许切入自动(A)方式。
2 确定对可编程序调节器的要求。
控制系统要求一路模拟量输入(模入)通道输入压力信号,一路模拟量输出(模出)通道输出控制信号控制压力调节阀。
而KMM具有5路模入通道、3路模出通道(其中第一路模出通道AO1可另外同时输出一路4~20mA电流信号),可满足本系统控制要求。
3 设计控制原理图(SAMA图)。
根据控制对象的特性和控制要求,进行常规的控制系统设计。
并用SAMA图表达出控制方案。
见图2所示。
SAMA图例是由美国科学仪器制造商协会(Scientific Apparatus Maker’s Association)制订的标准功能图例,用于控制系统设计功能的表达。
图例表示了最基本的功能,在设计使用时把某些功能图例组合在一起,表示某一功能块或显示操作器的功能,从而将全部控制功能表达出来。
图2 控制系统SAMA图4绘制KMM组态图并填写KMM控制数据表用所采用的控制仪表制造厂商提供的控制图例和组态方法,在控制装置中实现控制策略。
KMM的组态方式是填表式组态方法,要根据控制要求画出KMM组态图并由组态图按KMM 数据表格式填写控制数据表,为制作用户EPROM作准备。
(1)绘制KMM组态图图3是根据SAMA图绘制的KMM系统组态图。
PPAR315%PPAR40.0图3 KMM组态图(2)根据KMM组态图填写控制数据表。
KMM组态通过填入以下7个数据表格实现。
①基本数据表PROM管理编号:作芯片记号,指定一个四位数。
运算操作周期:1-100ms;2-200ms;3-300ms;4-400ms;5-500ms。
调节器类型:0-1PID(A/M)1;1-PID(C/A/M);2-2PID(A/M);3-2PID(C/A/M)。
上位计算机控制系统:0-无通信;1-有通信(无上位机);2-有通信(有上位机)。
上位机故障时切换状态:0-MAN方式;1-AUTO方式。
②输入处理数据表输入使用:0-不用;1-用。
按工程显示小数点位置:0-无小数;1-1位小数;2-2位小数;3-三位小数。
开平方处理:0-直线;0-开平方处理。
开方小信号切除:给AI1~AI5设定的开方信号切除值。
传感器故障诊断:0-无诊断;1-诊断。
③PID数据表PID操作类型:0-常规PID;1-微分先行PID。
PV跟踪:定值跟踪功能,0-无;1-有。
④可变变量表可使用百分型可变变量20个,时间型可变变量5个。
时间型)百分型数据:缺省值为0.0;给定范围为:-699.0~799.9%。
时间型数据:缺省值为0.00min;给定范围为:0.00~99.99min。
⑤输出处理数据表规定模拟输出信号和数字输出信号从哪个模块引出。
连接的内部信号缺省值为U0000。
⑥运算模块数据表用来规定模块的类型及模块相互之间的连接。
运算模块编号:由设计人员按模块调入顺序给出的序号。
运算模块数据表参见教材:表4-1。
模块输入端能用的内部信号参见教材:表4-2。
5 掌握KMM程序写入器的使用方法并用程序写入器将数据写入EPROM中。
根据数据表中所填写的代码和数据用KMM程序写入器进行编程。
程序写入器的具体使用方法参见附录中说明。
按表格次序逐项输入数据。
程序输入并检查修改完毕后,按“WRIT”、“ENT”键,将程序写入EPROM中。
写入程序后的EPROM移插到KMM调节器的用户EPROM中,即可进行整机和系统调试工作。
6 按控制系统模拟线路原理图接线。
由运算放大器构成的反馈网络模拟控制对象特性,构成控制系统的模拟控制回路。
系统原理接线图见图4所示。
图中实线连线表示已接连线,有三条,分别是KMM(CZ6)端子33-37(禁止外部联锁信号输入)、端子3-4(模拟通道1的电流输出构成闭合回路,以避免产生开路报警信号)和端子1-11(供电电源)。
实验时需检查确认。
弯虚线表示实验时需接连线,按图4逐条正确连接。
模拟的控制对象采用由两个线性运算放大器构成的一阶滞后反馈环节串连构成,以加大对象的滞后时间。
控制回路中测量值和设定值信号分别送入工业控制信号转换器中的A/D 模拟量输入通道中进行显示和记录。
运算放大器构成的是一阶滞后特性的反馈回路。
运放的反馈网络是电阻和电容的并联,等效阻抗s C R R s C R s C R Z f f f f f f ff +=+⨯=111,输入网络的等效阻抗11R Z =,这个放大器构成的闭环特性传递函数sC R R R Z Z s W f f f f +==1/)(11,设定1R R f =,则s C R s W f f +=11)(。
因此,这是一个滞后时间f f C R T =的一阶滞后环节。
设计实验中选取K R R f 1001==,μ47=f C ,计算得这个滞后环节的滞后时间s T 7.4=。
因滞后时间较小,设计中将这样的两个环节串连而成。
工业控制信号转换器是一个数据采集系统。
本设计中输入系统的定值信号和测量值,可完成信号的数据存储、显示、打印等功能。
7进行控制参数调整,对控制系统各项功能进行模拟测试并记录定值扰动控制曲线。
(1) 上电准备。
①检查并确认接线正确;□②对内藏有“后备手操单元”的KMM ,要预先将此单元的“后备/正常方式切换开关”(Standby/Normal made Switch)扳到“正常”(Normal)侧。
对使用“预置(Preset)型后备手操单元”的场合,要预先设定好“预置(Preset)输出值”。
□(2)通电。
使调节器通电,初上电,调节器先处于“联锁手动”(Interlock Manmal mode)方式。
(3)运行数据的确认。
用“数据设定器”来确认,对于运行所必需的控制数据、可变参数等是否被设定在规定值。
必要时可进行数据的设定变更。
(4)按控制面板上的R(Reset,复位)按钮,解除“联锁方式”后,调节器可进行输出操作、方式切换等正常的运行操作。
(5)组态工业控制信号转换设备的显示画面,以便记录调试曲线。
(6)通过“数据设定器”进行PI参数的调整,使控制品质达到控制要求。
记录定值扰动10%时的动态过程曲线。
8验收根据设计内容填写设计报告。
三、课程设计(综合实验)总结本次课程设计基本达到预期的要求,通过本次课程设计的研究学习,是我对数字控制系统的设计原理有了深刻的理解,更深刻地理解了设计思想,对KMM组态图的使用方法和过程控制方案的SAMA图表示方法有了基本理解。
在这一周的课程设计的过程中也遇到了许多的困难和问题,但经过大家的努力,所有的问题都得到了解决。