THKGK－1型過程控制實驗裝置裝置特點1.本裝置涉及的各種功能均綜合在一個實驗臺上，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊、造型美觀大方、便于運輸及實驗室的多臺布局。2.對象小型化、適應(yīng)性強、綜合性強，控制對象模型由不銹鋼和有機玻璃水箱組成，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，指示直觀、清晰。3.參數(shù)全面，涵蓋了液位、流量、壓力、溫度四個典型過程控制參數(shù)。4.小型（小功率）執(zhí)行元件，它們是二個水泵和一個水箱電加熱器組成，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、單片機控制、計算機控制、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.安全保護齊全設(shè)有電壓型漏電保護器和電流型漏電保護器各一組；強電連接線及插座采用全封閉結(jié)構(gòu)，使用安全、可靠、防強電；強、弱電連接及插座分開，不會混插，避免錯接線而損壞設(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、顯示器和計算機等組成。1.控制對象模型由上、中、下三個水箱及一個儲水箱（水槽）組成，上、中、下水箱由兩個齒輪泵供水。上、中兩個水箱裝有液位傳感器、壓力傳感器；下水箱是一個復(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（定做）、小型閥門和兩個齒輪泵。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。兩個齒輪泵中的任一個都可作為干擾源，用以產(chǎn)生干擾信號。整個被控對象組成了一個二階系統(tǒng)。2.單片機控制單元面板上設(shè)有五個標準信號輸入口和三個輸出口（可單獨控制直流電機或交流電機或電加熱器的動作信號），還設(shè)有操作鍵盤，用以實現(xiàn)單片機系統(tǒng)各種參數(shù)的設(shè)定與控制。3.實驗掛箱本裝置共提供六個實驗掛箱，分別是位式、連續(xù)控制掛箱、模擬PID實驗掛箱（配兩個）、PLC控制器（西門子S7－200）掛箱、直流電機調(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.計算機（用戶自備）8.上位機軟件PLC編程環(huán)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。MCGS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(shè)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。而且可以使用著名的MATLAB數(shù)學(xué)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完成實驗。（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)督控制對象的過渡過程，數(shù)據(jù)采集、存儲，數(shù)據(jù)曲線的動態(tài)顯示。上位機軟件界面友好、動感強、控制靈活方便。五、技術(shù)指標1.供電電源：單相三線220V 10％ 50Hz2.整機最大功耗：＜1KVA3.整機尺寸：172 73 160cm3六、基本實驗項目1.實驗裝置的基本操作與儀表調(diào)試2.差壓傳感器的零點遷移和性能測試3.單容/雙容自衡水箱的對象特性測試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.串級控制系統(tǒng)連接實驗13.液位串級控制系統(tǒng)14.計算機控制系統(tǒng)15.單片機控制系統(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/雙容液位控制實驗 利用PC/PPI通訊電纜、MCGS組態(tài)軟件（DEMO版）18.PLC上下水箱液位串級控制實驗 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PID控制21.基于SIMULINK的動態(tài)參數(shù)自適應(yīng)補償控制