自动控制系统综合实验 -基于MCGS的水箱液位串级控制实验.doc

精品资料
综合实验报告
综合实验名称自动控制系统综合实验
题目基于MCGS的水箱液位串级控制实验
指导教师
设计起止日期 2011年12月22日~12月31日
系别自动化学院控制工程系
专业自动化
学生姓名
班级/学号
成绩
目录
一、综合实验的目的 3
二、实验前的准备及安全操作规程 3
三、综合实验内容要求 3
四、自选项目介绍: 3
(一)、实验目的 4
(二)、实验设备 4
(三)、实验原理 4
(四)、实验内容与步骤 5
五、实验装置介绍 6
(一)、被控对象 6
(二)、检测装置 7
(三)、执行机构 8
(四)、实验控制台 8
(五)、实验挂件 9
(六)、常规仪表侧控制对象总貌图: 11
(7)调节器参数的整定方法 11
(一)经验法 12
(二)临界比例度法 12
(三)衰减曲线法(阻尼振荡法 13
六、软件介绍 13
一、MCGS组态软件 13
二、RemoDAQ8000-9000软件 14
三、Advantech Device Manager软件 14
四、应用MCGS组态软件做的实验工程 15
五、智能调节仪的认识 15
(一)、智能调节仪的功能及作用: 15
(二)、智能调节仪的参数和使用: 15
(三)、智能调节仪的常用功能: 15
七、系统模块设计 16
(一)、系统硬件设计框图与元器件选择 16
(二)、系统软件功能模块设计图 18
1、控制系统的设计 18
2、系统的组态设置 19
3、修改通讯串口号和通讯地址并设置相关属性 20
(2)实时数据库设置 22
(3)组态策略设置 23
4、工程整定 24
八、思考题 24
九、课设总结 25
十、参考文献 25
一、综合实验的目的
自动控制系统综合实验是在完成了自控理论,检测技术与仪表,过程控制系统等课程后的一次综合训练。要求同学在给定的时间内利用前期学过的知识和技术在过程控制实验室的现有设备上,组态软件设计一个监控系统,完成相应参数的控制。在设计工作中,学会查阅资料、设计、调试、分析、撰写报告等,达到综合能力培养的目的。
二、实验前的准备及安全操作规程
实验前应复习教科书有关章节,认真研读实验指导书,了解实验目的、项目、方法与步骤,明确实验过程中应注意的问题,并按实验项目准备记录等。
实验前应了解实验装置中的对象、水泵和所用控制组件的名称、作用及其所在位置, 以便于在实验中对它们进行操作和观察。熟悉实验装置面板图,要求做到由面板上的图形、文字符号能准确找到该设备的实际位置;熟悉工艺管道结构、每个手动阀门的位置及其作用。
安全操作规程
实验之前确保所有电源开关均处于“关”的位置,储水箱中是否有充足的水;
开水泵前请务必保证管路通畅,阀门打开。
切忌禁止带电接线,尤其是与计算机连接的线缆严谨带电插拔。
若使用现场总线侧控制台,使用时应注意:
1)打开电源开关顺序:依次打开PLC控制柜中总电源开关、变频器开关(停大约10S后)、控制站开关、24VDC开关等。
2)关闭电源开关顺序:首先关闭控制站开关,再依次关闭其他电源开关,最后关闭总电源开关。
3)STEP7硬件组态下载程序时,请将PLC控制柜中CPU模块开关置于STOP状态,下载完毕时切换至RUN状态。
4)小心操作,切勿乱扳硬拧,严防损坏仪表及模块。
5)严格遵守实验室有关规定。
三、综合实验内容要求
本次在THPCAT-2型自动控制系统实验平台上完成,实验装置如图1所示。该实验平台的监控对象包括模拟锅炉和水箱,可以设计实现温度控制系统、液位控制系统或流量控制系统。软件开发平台主要是监控组态软件MCGS、和Matlab等,根据设计题目和要求在实验平台上选择相关设备及软件,完成设计调试和设计报告。
深入学习MCGS软件的应用开发技术,根据题目要求设计合适的监控组态界面,完成硬件组态和实时数据库的组态等,实现对特定参数数据的实时采集和监控,能够记录实时曲线和历史曲线。
四、自选实验介绍
四、自选项目介绍:
基于MCGS的水箱液位串级控制实验
对下水箱液位进行控制,采用上水箱液位作为副参数,下水箱液位作为主参数构成串级控制系统,要求
,实现下水箱液位的定值控制。
,加入阶跃干扰。
,以响应快速性和超调量小为控制目标。
(一)、实验目的
1、通过实验了解水箱液位串级控制系统组成原理。
2、掌握水箱液位串级控制系统调节器参数的整定与投运方法。
3、了解阶跃扰动分别作用于副对象和主对象时对系统主控制量的影响。
4、掌握液位串级控制系统采用不同控制方案的实现过程。
5、深入学习