HYGCK-02過程控製及自動化儀表實訓裝置一、概 述“過程控製實（shí）驗裝置（zhì）”是本（běn）企業根據（jù）自動化專業及其相關（guān）專業教學的（de）特點，吸收了（le）國內外同類實驗裝置的特點和長處，經（jīng）

HYGCK-02過程控製及自動化儀表實訓裝置

一、概 述
“過程控製實驗裝置（zhì）”是本（běn）企業根據自動化專業及其（qí）相（xiàng）關專業教學的特點，吸收了國內外同類實驗裝置的特點和長處，經過（guò）精心設計、多次實（shí）驗和反複論證（zhèng），研發的一套全新的實驗裝置。它采用多種常用的控製方式和理論（lùn），除了常見的PID算（suàn）法及其改進算法外，還增加了模糊控製（zhì）、人工神（shén）經元控製等國（guó）內外先進的控製策略。此外，本裝置還嵌入了國際上流（liú）行的MATLAB（數學軟件（jiàn））軟件平台，使老師和學生能輕鬆（sōng）方便地進行（háng）算法編製。

本裝置可滿足《自動（dòng）控（kòng）製理論》、《過程控製》、《自動化（huà）儀表》以及《傳感器檢測與轉換技術》等（děng）課程的實驗教學，除了能滿足本、專科（kē）學生不同層次的實驗教學要求，還能為研究生、相關（guān）專業老師和工程技（jì）術（shù）人員進行複雜控製係統、智能控製係統等（děng）方麵的研（yán）究，提供了實驗對象和（hé）實現的途（tú）徑。

二、裝置特（tè）點
1.  本裝置的各種功能均綜合在一個實驗台上，采用積木式（shì）結構，係統結構緊湊、造型美觀大方、便於運輸及實驗室（shì）的多台布局。
2.  對象小型化、適應性強（qiáng）、綜合（hé）性強，控製對象模型由不鏽鋼和有機玻璃水箱組成，實驗水箱在屏右邊能清楚看見，管道流程直觀、清晰。
3.  參數（shù）全麵，涵蓋（gài）了液位、流量、壓力、溫度四大典型過程控製參數。
4.  小型（小功率（lǜ））執行元件，它們是二個磁力驅動泵（bèng）和一個電加熱器，使整體結構（gòu）更為緊湊、小型化。
5.  係統控製方式多樣（yàng）性
主要有位式控製、連續控製、模（mó）擬PID控製、智能（néng）儀表控製、PLC控製、單片機控製、計算機控製、兩套磁力泵交流變頻調速控製和單相移相調壓控製等，並可組成不同（tóng）的控製方式。
6.  安全（quán）保護齊全
設有電壓型漏電保護器和電（diàn）流型漏電保護器各一組（zǔ）；強電連接線（xiàn）及插座（zuò）均采用全封閉（bì）結構，使用安全、可靠、防觸電（diàn）；強、弱電連接及插座分開，不會（huì）混（hún）插，避免錯接線而損壞設（shè）備。
三、係統組成
本裝置集多參數控製為一（yī）體，由過程控製對象、傳感器、變送器、調節器、執行器、顯示器和計算機（用戶自配）等組成（chéng）。
1.  控製對象的模型（xíng）由上、中、下三個水箱及一個儲水箱組成，上、中、下水箱由兩台磁力泵供（gòng）水。上、中兩（liǎng）個水箱各裝有一個擴散矽壓力變（biàn）送器（qì）來檢測壓力和（hé）液位；下水箱是一個複（fù）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）渦輪流量計（定做）、小型閥門和兩台磁力驅動泵。水箱中的水（shuǐ）位、壓力、水溫以及供水的流量都可以用（yòng）於構成控製係統的被控參量。兩台磁力（lì）泵（bèng）中的任一台（tái）都可（kě）作為調節（jiē）通道或幹（gàn）擾通道，模擬（nǐ）現場產（chǎn）生的幹擾信號，以驗證係統的穩定性和抗幹擾性能。
2.  實驗掛箱
本裝置共（gòng）提供九個實驗掛箱，分別是GK02傳感器輸出與顯示；GK03單片機控製（zhì）；GK04模擬PID實驗掛箱（配兩（liǎng）個）；GK05位式、連（lián）續控製掛箱；GK-06麵板流程圖（tú）；GK07交流變頻器（日本三（sān）菱）掛箱（配兩個）；GK08 PLC控製器（西門子S7－200）掛箱。
3.  PC/PPI專（zhuān）用編程電（diàn）纜線
4.  RS232/485通訊轉換器
5.  豪華型電腦桌
6.  計算機（用戶自備）
7.  上位機軟件
PLC編程環境軟件為STEP 7-Micro/WIN32，它可以對S7-200的所有功能進行編程。上位機具有二（èr）種（zhǒng）監控軟（ruǎn）件：
(1) MCGS工控組態軟件(DEMO版)：利用PC/PPI電纜線組成PLC與MCGS工控組態軟件監控係統，以及利用RS232/485轉換器組成智能調節儀與MCGS工控組（zǔ）態軟件監控係（xì）統，可實現對被（bèi）控對象過渡過程的數據采集和存儲，數據曲線（xiàn）的動態顯示和監控。MCGS工控組態軟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、實時數據、曆史數據，打印工程報表，操作（zuò）菜單設（shè）計等一係列強大的功能。
(2) 單片機數據采集與算法控製軟件：利用RS232通信（xìn）接口，配合單片機控製與計算機算（suàn）法（fǎ）控製軟件，實現各種數字式PID運算控製和各種先進的智能控製，並實現數據實（shí）時采集作圖。而且可使（shǐ）用MATLAB數學軟件編製各（gè）種新型的、先進的控製（zhì）算法。另外單（dān）片機還可作為獨立的控製器（qì）對係統進（jìn）行控（kòng）製。
四（sì）、技術指標
1.  供電電源：單相三線220V±10%  50Hz
2.  整機功耗：＜1kVA
3.  整（zhěng）機尺寸：172cm×73cm×160cm
五、基本實（shí）驗項目
1.  實驗裝置（zhì）的基本操作與儀表調（diào）試（shì）
2.  壓力變送器的零點（diǎn）遷（qiān）移和性能測（cè）試（shì）實驗
3.  單（dān）容自衡水箱的對象特性測試實驗
4.  雙容自衡水箱的（de）對象特性測試實驗
5.  溫度位式控製實驗
6.  溫度（dù）連續（xù）控製實驗（單片機控製、智能儀表控製、PLC控製和（hé）模擬PID控製（zhì），共（gòng）有四種模式）
7.  智能儀表控製實驗
8.  單容水箱液位PID控製實驗（單（dān）片機控製、智能儀表控製、PLC控（kòng）製和（hé）模擬PID控製，共（gòng）有四種模式）
9.  雙容水箱液位PID控製實驗（yàn）（單片機控（kòng）製、智能儀表控製、PLC控製和模擬PID控製，共有四（sì）種模式）
10. 流（liú）量定值控製實驗（單片機控製、智能儀表控製、PLC控製和模擬（nǐ）PID控製，共有四種模式）
11. 單容水箱壓力（lì）PID控製（zhì）實驗（單片（piàn）機控製、智能儀表控（kòng）製、PLC控（kòng）製（zhì）和模擬PID控製，共有四種模式）
12. 單回路控製係統的質量（liàng）研究
13. 串（chuàn）級控（kòng）製係（xì）統連接實驗
14. 液位串級控（kòng）製（zhì）實驗
15. 計算（suàn）機控製係統
16. 單片機控製係統
17. 單容自衡水（shuǐ）箱的對象（xiàng）特性測試（shì）實驗
18. 雙容自衡水箱的對象特性測試實驗
19. 單容液位控（kòng）製實驗——利用PC/PPI通訊電纜、MCGS組態軟件（DEMO版）
20. 雙（shuāng）容液位控製實驗——利用PC/PPI通訊電纜、MCGS組態軟（ruǎn）件（DEMO版）
21. 流量定值控製（zhì）實驗——利用（yòng）PC/PPI通（tōng）訊電纜、MCGS組態軟件（DEMO版）
22. 溫度位式（shì）控製實（shí）驗——利用PC/PPI通訊電纜、MCGS組態軟件（jiàn）（DEMO版（bǎn））
23. 溫度連續控製實驗——利用PC/PPI通訊電纜、MCGS組態軟件（DEMO版）
24. PLC上下水箱液位（wèi）串級控製實驗——利用PC/PPI通（tōng）訊電（diàn）纜、MCGS組態軟件（DEMO版）
25. 液位流量串級控製實驗——利用PC/PPI通訊電纜、MCGS組態軟（ruǎn）件（DEMO版）
26. 基於MATLAB的單回路PID控製實驗

27. 基於MATLAB的串級PID控製實驗