過程控制實驗設備可滿足《自動控制理論》、《過程控制》、《自動化儀表》以及《傳感器檢測與轉換技術》等課程的實驗教學,除了能滿足本、?茖W生不同層次的實驗教學要求,還能為研究生、相關專業(yè)老師和工程技術人員進行復雜控制系統(tǒng)、智能控制系統(tǒng)等方面的研究,提供了實驗對象和實現(xiàn)的途徑。
系統(tǒng)組成:
本設備集多參數(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、顯示器和計算機(用戶自配)等組成。
1.控制對象的模型由上、中、下三個水箱及一個儲水箱組成,上、中、下水箱由兩臺磁力泵供水。上、中兩個水箱各裝有一個擴散硅壓力變送器來檢測壓力和液位;下水箱是一個復合式水箱,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(定做)、小型閥門和兩臺磁力驅動泵。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,以驗證系統(tǒng)的穩(wěn)定性和抗干擾性能。
2.實驗掛箱
本設備共提供九個實驗掛箱,分別是傳感器輸出與顯示;單片機控制;模擬PID實驗掛箱(配兩個);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); PLC控制器(西門子S7-200)掛箱。
3.專用編程電纜線
4.485通訊轉換器
5.豪華型電腦臺
6.計算機(用戶自備)
7.上位機軟件
PLC編程環(huán)境軟件為它可以對S7-200的所有功能進行編程。上位機具有二種監(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,輸出實時曲線、歷史曲線、實時數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù),打印工程報表,操作菜單設計等一系列強大的功能。
(2)單片機數(shù)據(jù)采集與算法控制軟件:利用RS232通信接口,配合單片機控制與計算機算法控制軟件,實現(xiàn)各種數(shù)字式PID運算控制和各種先進的智能控制,并實現(xiàn)數(shù)據(jù)實時采集作圖。而且可使用數(shù)學軟件編制各種新型的、先進的控制算法。另外單片機還可作為獨立的控制器對系統(tǒng)進行控制。