THKGK－1型過(guò)程控制實(shí)驗(yàn)裝置裝置特點(diǎn)1.本裝置涉及的各種功能均綜合在一個(gè)實(shí)驗(yàn)臺(tái)上，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(tái)布局。2.對(duì)象小型化、適應(yīng)性強(qiáng)、綜合性強(qiáng)，控制對(duì)象模型由不銹鋼和有機(jī)玻璃水箱組成，屏正面有完整的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖，面板圖案美觀，水箱水位在屏正面能清楚看見(jiàn)，指示直觀、清晰。3.參數(shù)全面，涵蓋了液位、流量、壓力、溫度四個(gè)典型過(guò)程控制參數(shù)。4.小型（小功率）執(zhí)行元件，它們是二個(gè)水泵和一個(gè)水箱電加熱器組成，使整體結(jié)構(gòu)更為緊湊和小型化。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、直流調(diào)速控制、交流變頻調(diào)速控制和單相移相調(diào)壓控制等，并可組成不同的工控方式。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)電連接線及插座采用全封閉結(jié)構(gòu)，使用安全、可靠、防強(qiáng)電；強(qiáng)、弱電連接及插座分開(kāi)，不會(huì)混插，避免錯(cuò)接線而損壞設(shè)備。三、系統(tǒng)組成本裝置集多參數(shù)控制為一體，由過(guò)程控制對(duì)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)等組成。1.控制對(duì)象模型由上、中、下三個(gè)水箱及一個(gè)儲(chǔ)水箱（水槽）組成，上、中、下水箱由兩個(gè)齒輪泵供水。上、中兩個(gè)水箱裝有液位傳感器、壓力傳感器；下水箱是一個(gè)復(fù)合式水箱，其中內(nèi)水箱裝有電加熱器和PT100溫度傳感器。主管道上裝有小型渦輪流量計(jì)（定做）、小型閥門和兩個(gè)齒輪泵。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。兩個(gè)齒輪泵中的任一個(gè)都可作為干擾源，用以產(chǎn)生干擾信號(hào)。整個(gè)被控對(duì)象組成了一個(gè)二階系統(tǒng)。2.單片機(jī)控制單元面板上設(shè)有五個(gè)標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)輸入口和三個(gè)輸出口（可單獨(dú)控制直流電機(jī)或交流電機(jī)或電加熱器的動(dòng)作信號(hào)），還設(shè)有操作鍵盤，用以實(shí)現(xiàn)單片機(jī)系統(tǒng)各種參數(shù)的設(shè)定與控制。3.實(shí)驗(yàn)掛箱本裝置共提供六個(gè)實(shí)驗(yàn)掛箱，分別是位式、連續(xù)控制掛箱、模擬PID實(shí)驗(yàn)掛箱（配兩個(gè)）、PLC控制器（西門子S7－200）掛箱、直流電機(jī)調(diào)速掛箱、交流變頻器（日本三菱）掛箱。4.PLC網(wǎng)卡（西門子CP5611專業(yè)網(wǎng)卡）5.PC/PPI專用電纜線6.豪華型電腦桌7.計(jì)算機(jī)（用戶自備）8.上位機(jī)軟件PLC編程環(huán)境軟件為STEP7-Micro/WIN32，它可以對(duì)S7-200的所有功能進(jìn)行編程。上位機(jī)具有三種監(jiān)控軟件：（1）MCGS工控組態(tài)軟件：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)，可實(shí)現(xiàn)對(duì)被控對(duì)象過(guò)渡過(guò)程的數(shù)據(jù)采集和存儲(chǔ)，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(duì)控制對(duì)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)算控制和各種先進(jìn)的智能控制，并實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集作圖。而且可以使用著名的MATLAB數(shù)學(xué)軟件編制各種新型的、先進(jìn)的控制算法。另外單片機(jī)還可作為獨(dú)立的控制器完成實(shí)驗(yàn)。（3）PROTOOL CS軟件利用西門子CP5611專業(yè)網(wǎng)卡，MPI通訊，主要用于監(jiān)督控制對(duì)象的過(guò)渡過(guò)程，數(shù)據(jù)采集、存儲(chǔ)，數(shù)據(jù)曲線的動(dòng)態(tài)顯示。上位機(jī)軟件界面友好、動(dòng)感強(qiáng)、控制靈活方便。五、技術(shù)指標(biāo)1.供電電源：?jiǎn)蜗嗳€220V 10％ 50Hz2.整機(jī)最大功耗：＜1KVA3.整機(jī)尺寸：172 73 160cm3六、基本實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目1.實(shí)驗(yàn)裝置的基本操作與儀表調(diào)試2.差壓傳感器的零點(diǎn)遷移和性能測(cè)試3.單容/雙容自衡水箱的對(duì)象特性測(cè)試4.溫度位式控制系統(tǒng)5.溫度連續(xù)控制系統(tǒng)（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）6.智能儀表控制系統(tǒng)7.單容水箱液位PID控制系統(tǒng)8.雙容水箱液位PID控制系統(tǒng)9.流量定值控制系統(tǒng)10.單容水箱壓力PID控制系統(tǒng)11.單回路控制系統(tǒng)的質(zhì)量研究12.串級(jí)控制系統(tǒng)連接實(shí)驗(yàn)13.液位串級(jí)控制系統(tǒng)14.計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)15.單片機(jī)控制系統(tǒng)16.PLC單容液位控制系統(tǒng) 利用西門子CP5611接口卡、MPI通訊模式、PROTOOL-CS監(jiān)控軟件17.單/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）18.PLC上下水箱液位串級(jí)控制實(shí)驗(yàn) 利用PC/PPI通訊電纜、MCGS組態(tài)軟件（DEMO版）19.基于MATLAB的單回路PID控制20.基于MATLAB的串級(jí)PID控制21.基于SIMULINK的動(dòng)態(tài)參數(shù)自適應(yīng)補(bǔ)償控制