過程控製（zhì）及自動化儀表實（shí）訓裝置

TRYGC-07過程控製及自動化儀表實訓裝置

一、過程控（kòng）製及自動化儀表（biǎo）實訓裝置簡介

TRYGC-07過程控製及自動化儀表實訓裝置是本企業根據自（zì）動（dòng）化專（zhuān）業及其相（xiàng）關專業教學的（de）特點，吸收了國內外同類實驗裝置的特點和長處，經過精心設計、多次實驗和反（fǎn）複論證，研發的一套全新的實驗裝置。它采用多種常用（yòng）的（de）控製方式和理論，除了常見（jiàn）的PID算法及其改進算（suàn）法（fǎ）外，還增加了模糊控製、人工（gōng）神經（jīng）元控製等國內外先進的控製策略。此外，本裝（zhuāng）置還嵌入（rù）了上（shàng）流行的MATLAB（數學軟件）軟件平台，使老師和學生能輕鬆方便（biàn）地進行算法編製。

過程控製及自動化儀表（biǎo）實訓裝置可滿足《自動控製理論》、《過程控製》、《自動化儀（yí）表》以及《傳感器（qì）檢測與轉（zhuǎn）換技術》等（děng）課（kè）程（chéng）的實驗教學，除了能滿足本、專科學生不同層次的實（shí）驗教（jiāo）學要求，還能為研究生、相關專業老師（shī）和工程技術人員進行複雜控製（zhì）係統、智能（néng）控製（zhì）係統等方麵的研究，提（tí）供了實驗對象和實現的途徑。

二、過（guò）程控製及自動化儀表實訓裝（zhuāng）置（zhì）特點

1.本裝置的各種功能均綜合在一個實驗台上，采用積（jī）木式結構，係（xì）統結構緊湊、造型美觀大方（fāng）、便於運輸及實驗室的多台布局。

2.對象小型化、適應性強、綜合性強，控（kòng）製對象模型由不鏽鋼和有（yǒu）機玻璃水箱組成，實驗水箱（xiāng）在屏右邊能清楚看見，管道流程直觀、清晰。

3.參數全麵，涵蓋了液位、流（liú）量、壓力、溫度四大典型過程控製參數。

4.小型（小功率）執行元件，它（tā）們（men）是（shì）二個磁力驅動泵和（hé）一個電加熱器，使整（zhěng）體（tǐ）結構更為緊湊、小型化。

5.係統控（kòng）製（zhì）方式多樣性

主要有位式控製、連續（xù）控製、模擬PID控製、智能儀表控製、PLC控製、單（dān）片（piàn）機控製、計算機控（kòng）製、兩套磁力泵交流變頻調速控製和（hé）單相移（yí）相調壓控製等，並可組成（chéng）不同的控製方式。

6.安全保護齊全

設有電壓型漏（lòu）電保護器和電流（liú）型漏電保護（hù）器（qì）各一（yī）組；強電連接線及插座均（jun1）采用全封閉（bì）結構，使用安全、可靠、防觸電；強、弱電連接及插座分開，不會混插，避免錯接線而損壞設備。

三、過程控製及自動化儀表實訓裝置組成

本裝置集多參數控製為一體，由過程控（kòng）製對象、傳感器、變（biàn）送（sòng）器、調節器、執行器、顯（xiǎn）示器和計算機（用戶自配）等組成。

1.控製對象的模型由（yóu）上、中（zhōng）、下三個水箱（xiāng）及一個儲水（shuǐ）箱組成，上（shàng）、中、下水箱由兩台磁力泵供水。上、中（zhōng）兩個水箱各裝有一個擴（kuò）散矽壓力變送器（qì）來檢（jiǎn）測壓力和液位；下水箱是一個複合式水箱，其中內筒不鏽鋼水箱中裝有500W電加熱器和PT100溫度傳感器。主管道上裝有小型（xíng）渦輪流（liú）量計（定（dìng）做）、小型閥門（mén）和兩台磁力驅動泵。水箱中的水位、壓力、水溫以及供水的（de）流量都可以用於構成控製係統的被（bèi）控參量。兩台磁力泵中的任（rèn）一台都可作（zuò）為調節（jiē）通道或（huò）幹擾通道，模擬現場產生的幹擾信號，以驗證係統的穩定性和抗（kàng）幹擾性能。

2.實驗掛（guà）箱

本裝置共（gòng）提供九個實（shí）驗掛箱，分別是GK02傳（chuán）感器輸出與（yǔ）顯示；GK03單片機控製；GK04模擬PID實驗掛箱（配兩個）；GK05位式、連（lián）續控製掛箱；GK-06麵板流程（chéng）圖；GK07交流變頻器（日本三菱）掛箱（配（pèi）兩個）；GK08PLC控製器（西門子（zǐ）S7－200）掛箱。

3.PC/PPI專（zhuān）用編程電纜線

4.RS232/485通訊（xùn）轉換器

5.豪華型電腦（nǎo）桌

6.計算（suàn）機（用戶自備）

7.上位機軟件

PLC編（biān）程環境軟件為STEP7-Micro/WIN32，它可以對S7-200的所有功能進行編程。上位機具有二種監控軟件：

(1)MCGS工控組（zǔ）態軟件(DEMO版)：利用PC/PPI電纜線組成PLC與MCGS工控組態軟件監控係統，以及利（lì）用RS232/485轉換器組（zǔ）成（chéng）智能調節儀與MCGS工控組態軟件監控係（xì）統，可實現對被控對象過渡過程的數（shù）據采集和存儲（chǔ），數據曲線的動態顯示和監控。MCGS工控組態（tài）軟（ruǎn）件還可以對控製對象的圖形任意組態，動態顯示，編製控製策略，輸出實時曲線、曆史曲線（xiàn）、實時數據、曆史數據，打印工程報表，操作菜單設計等一係列強大（dà）的功能。

(2)單（dān）片機（jī）數據采集與算法控製軟件：利用RS232通信接口，配合單片機控製與計算機算法控製軟件，實現各（gè）種數字式PID運算控製和各種先進的（de）智能控製，並實現數據實時采集（jí）作圖。而且可使（shǐ）用MATLAB數學軟件（jiàn）編製各種新型的、先進的控製算法。另外（wài）單（dān）片機還可作為獨立（lì）的控製器對係統進（jìn）行控製。

四、過程控製及自（zì）動（dòng）化儀（yí）表實訓裝置技術指標

1.供電電源（yuán）：單相三線220V±10%50Hz

2.整（zhěng）機最大功（gōng）耗：＜1kVA

3.整機尺寸：172cm×73cm×160cm

五、過程控製及自動化儀（yí）表實訓裝置實（shí）驗（yàn）項目

1.實驗裝置的基本操作與儀表（biǎo）調試

2.壓力變送器的（de）零點遷移和性能測試實（shí）驗

3.單容自（zì）衡水箱的對（duì）象特（tè）性測試實（shí）驗（yàn）

4.雙容自衡水（shuǐ）箱的對象特性測試實驗

5.溫度位式控製（zhì）實驗

6.溫度連續控製實驗（單片機控製（zhì）、智能儀表控製、PLC控製和模擬PID控製，共有四（sì）種模式）

7.智能（néng）儀表控製實驗

8.單容水（shuǐ）箱（xiāng）液位（wèi）PID控（kòng）製實驗（單片機控製、智能儀表控製、PLC控製和模擬PID控製，共有四種模式）

9.雙容水箱液（yè）位PID控製實驗（單片機控製、智能儀表控製、PLC控製和模擬PID控（kòng）製，共有（yǒu）四種模式）

10.流量定值控製實驗（單片機控製、智能儀表控製、PLC控製和模擬PID控製（zhì），共有（yǒu）四（sì）種模式）

11.單容水箱壓力PID控製實驗（單片機（jī）控製、智能儀表控製、PLC控製和模擬PID控製，共有四種模（mó）式）

12.單回路控製係統的質量研究

13.串級控製（zhì）係統連接實驗（yàn）

14.液位串級控製實驗

15.計算機控製係統（tǒng）

16.單片機控製（zhì）係統

17.單容自衡水箱的對象特性測試實驗

18.雙容自（zì）衡水（shuǐ）箱的對象特性測試實驗

19.單容液位控製實驗——利用PC/PPI通訊電纜、MCGS組態軟件（DEMO版）

20.雙容液位控製實驗——利用PC/PPI通訊電纜、MCGS組態軟件（DEMO版）

21.流量定值控製實驗——利用PC/PPI通訊電纜、MCGS組（zǔ）態軟件（DEMO版（bǎn））

22.溫度位式控製（zhì）實驗——利用PC/PPI通訊電纜、MCGS組態軟件（DEMO版）

23.溫度連續控製實驗——利用PC/PPI通訊電纜、MCGS組（zǔ）態軟件（DEMO版）

24.PLC上下水箱（xiāng）液位串級控製實驗——利用PC/PPI通訊電纜、MCGS組態軟件（DEMO版）

25.液位流量（liàng）串級控製實驗（yàn）——利用PC/PPI通訊電纜、MCGS組態軟件（DEMO版（bǎn））

26.基於MATLAB的單回路PID控製實驗