第一轮实验：实验一、六、七
第二轮实验：实验二、四、五、八、九
不用看实验三
现场总线与网络化仪表
实验指导书
东北大学秦皇岛分校
前言
《现场总线与网络化仪表》是一门实践性的专业技术课程，因此必须在课堂教学的基础上配合以足够的实践性教学环节，以理论联系实际，使学生深入理解课堂知识，加强学生动手能力和分析问题解决问题的能力。本实验指导书是《工业网络技术》一书的配套教材。
该实验指导书紧密结合教材内容，以西门子S7-200及PC机作为实验硬件，深入浅出地介绍MODBUS通信。全书共分两部分。
第一部分基础篇，包括利用西门子S7-200库指令实现PC机与PLC之间的MODBUS通信，CRC校验的程序编写调试的实现等。
第二部分提升篇，利用自由口通信方式实现PC机与PLC之间的通信，MODBUS主从站库指令的剖析实现及调试。
对于每一个实验都给出了实验目的、实验内容、预习要求、报告要求、实验提示等。实验提示部分我们仅给出部分文字提示或者实验程序，以作为学生自己编程时参考。我们主张学生做实验前，充分预习准备，依靠自己在实验前编出的程序，经过实验调试改正程序，得出正确的实验结果。这样的实验才能真正有收获，才能真正提高分析解决问题的能力。
由于编者水平有限，书中不妥之处或者错误之处在所难免，欢迎大家在使用中提出宝贵意见。
编者
目录
实验须知
一、预习要求
1.实验前认真阅读实验教材中有关内容，明确实验目的、内容和实验任务。
2.每次实验前做好充分的预习，对所需预备知识做到心中有数。
3.实验前应编好程序，并对调试过程、实验结果进行预测。
二、实验要求
1.实验课请勿迟到、缺席。
2.爱护实验设备，保持清洁，不要随意更换设备。
3.认真完成各项实验任务。
4.做硬件实验时，严禁带电操作，即所有的接线、改线及拆线操作均应在
不带电的状态下进行。
5.发生事故时应立即切断电源并马上告知实验老师，检查原因，吸取教训。
6.实验完毕后，请整理好实验设备，班级组织同学打扫实验室卫生。
三、报告要求
每次实验后，应提交一份实验报告，报告应包括以下内容：
1.实验名称、实验人名字、班级学号、实验时间、所用设备号。
2.实验目的、任务。
3.完整的电气连接图、程序流程图。
4.实验调试过程，包括实验过程中遇到的问题及解决办法、实验结果分析
等并附上最终的程序清单（带适当的注释）
5.总结实验中的心得体会，提出对实验内容的建议或设想等
实验一CRC校验实验
一实验目的
1.熟悉西门子S7-200编程软件SETP7-Micro/WIN SP6的编程和调试方法。
2.掌握CRC校验的原理和在S7-200 PLC中的实现方法。
二实验设备
计算机、西门子S7-200 PLC、RS485编程下载线。
三实验原理
（一）CRC校验基本原理
校验码的具体生成过程为：假设被传输的数据流为BYTE[n]BYTE[n-1].... BYTE[1]BYTE[0]，将此数据流看成系数为0或1的多项式M(x)。收发双方约定一个生成多项式G(x)。本实验中，多项式设为G（x）= X8+X7+X2+1。在发送端将M(x)所对应的位串左移8位后按模2除法除以G(x)所对应的位串，余数为8位，称为CRC校验码，将CRC校验码附加在被传输的数据流后边，则被传输的带校验码的数据流为BYTE[n]BYTE[n-1]....BYTE[1]BYTE[0]CRC。在接收端，也进行同样的除法过程，如果接收端的除法结果不为0，则表明数据传输产生了差错，数据接收端自动请求重发，实现纠错。
（二）CRC校验码生成方法和步骤
1. 要传输的数据内容和数据字节长度已知。
2.将被传输的数据流左移8位（共n+2个字节），高8位BYTE[n]放入一个长度为8的寄存器中。
3.将寄存器左移1位（寄存器的最低位从下一个字节最高位获得），如果移出位为1，将寄存器中的值与生成多项式G(x)的简记式进行异或运算，运算结果存回寄存器中。G(x)对应的位串共9位，其最高位总是1，G(x)的简记式为其后8位，为10000101。如果移出位为0，则仅将寄存器左移1位（寄存器的最低位从下一个字节获得）。
4.重复第3步，直到扩展后的数据流（n+2个字节）全部移入寄存器。
5.寄存器中的值则为CRC校验码。
四实验内容
1.根据CRC校验码生成原理编写一段程序，调试并要求能够实现正确计算出任意长度数据串的CRC校验码。
2.要求用梯形图编程。
五实验步骤
自行填写
关键步骤提示：下载调试。点击下载成功后，使PLC处于运行状态，点击工具
框中的“状态表监控”按钮，在地址栏中输入需要监控的数据地址，并将格式设置为十六进制。若需要对某一地址空间赋值，可在新值栏中输入数值，并
单击工具栏中的“全部写入”按钮，新值就被赋予到相应的地址。
六实验结果
1.分析《工业网络技术》P50的CRC校验码计算过程，并与CRC校验码的生成方法和步骤相对应，并将分析结果告知实验教师。
2.分析实验指导书给出的CRC-16校验源代码，并与CRC校验码的生成方法和步骤相对应，并将分析结果告知实验教师。
3.写出带有注释的CRC-8校验程序源代码和运行结果。
4.手算出相同的CRC校验码。
七、实验源程序（CRC-16）
Network 1
LD SM0.0
MOVW VW301,VW400 //被传输数据高16位送入16位寄存器
MOVW 16#8005,VW100 //VW100中存入生成多项式
MOVD &VB303，AC1 //被传输数据下一个字节的地址存入AC1 MOVB *AC1,VB20 //VB303中的被传输数据第3个字节存入VB20 MOVB VB300,VB10 //VB300中被传输数据流的字节数送入VB10
Network 2
LD SM0.0
FOR VW2,1,VW9 //外循环次数为被传输数据的字节数VB10
Network 3
LD SM0.0
FOR VW0,1,8 //内循环次数为8位
Network 4
LD SM0.0
SHRB V20.7,V401.0,16 //将V303.7移入V401.0
Network 5
LD SM1.1
XORW VW100，VW400
Network 6
LD SM0.0
SLB VB20,1 //将VB20左移一位
Network 7
NEXT
Network 8
LD SM0.0
INCB AC1
MOVB *AC1,VB20
Network 9
NEXT
实验二自由口通信实验
一实验目的
1.掌握S7-200的发送指令（XMT）和接收指令（RCV）的使用，包括指令的编程、状态字、控制字和工作原理。
2.掌握发送完成中断和接收完成中断程序的编写，熟悉S7-200编程的中断调用指令。
3.掌握串口调试助手软件的使用。
二实验设备
计算机、西门子S7-200、RS485编程下载线。
三实验原理
（一）自由口通信
S7-200 CPU的通信口可以设置为自由口模式，选择自由口模式后，用户程序可以完全控制通信端口的操作，通信协议也完全受用户程序控制。CPU通信口工作在自由口模式时，就不支持其他通信协议（如PPI），此通信口不能再与编程软件通信。CPU处于停止模式时，自由口不能工作，编程软件才可以与CPU 通信。
自由口通信的核心指令是发送（XMT）和接收（RCV）指令，分别实现数据的发送和接收。发送指令是把缓冲区的数据通过通信口发送出去；接收指令是从通信口把数据接收到缓冲区里。发送缓冲区的格式如图所示：
缓冲区的起始字节地址存放的是发送或者接收字节的个数，信息字符从首地址的下一个地址开始存放。
（二）发送指令（XMT）和接收指令（RCV）的操作原理
发送指令和接收指令可以在编程软件的指令库——通信指令中调用。指令的梯形图结构如图所示：
发送/接收指令使用边沿触发，TBL输入缓冲区首地址；PORT输入通信端口号。发送指令激活后，会把缓冲区数据通过通信口发送出去；接收指令激活后，会进入接收等待状态，如果没有数据进来，会一直保持接收等待状态（监视通信口）。如果有数据过来，且满足设置的消息起始条件，会进入消息接收状态。如果满足设置的消息结束条件，则结束消息，然后退出接收状态。
在本实验中，S7-200CPU作为从站，使用PC机作为主站，借助串口调试助手软件向从站发送请求数据。下面介绍S7-200自由口通信的编程方式：（1）S7-200CPU作为主站：
1.根据协议内容定义好发送缓冲区；
2.在首次扫描中设置相关通信参数；
3.在首次扫描中连接“接收完成中断”和“发送完成中断”（对应端口0，这两个中断的中断号分别为23和9）；
4.启用发送指令（XMT），把缓冲区数据发送出去；
5.在发送完成中断程序里，调用接收指令（RCV）。
（2）S7-200CPU作为从站：
1.在首次扫描中设置相关通信参数；
2.在首次扫描中连接“接收完成中断”和“发送完成中断”；
3.启用接收指令（RCV）,等待主站发送过来的请求；
4.在接收完成中断子程序里，组织相应的数据到缓冲区里，调用发送指令（XMT）。
（三）实验用到的状态字和控制字
下面介绍的发送/接收指令的状态字和控制字。更多详细内容请查看《电气
控制与PLC应用技术》P238。
（1）通信口参数控制字SMB30/SMB130：
编程过程中，在使用接收指令和发送指令之前，需要对通信口的参数进行设置，来选择通信口的校验方式、波特率、工作模式等，通过SMB30进行设置：
pp--校验选择：00=不校验；01=偶校验；10=不校验；11=奇校验
d--每个字符的数据位：0=每个字符8位；1=每个字符7位
bbb--自由口波特率：
000=38400；001=19200；010=9600；011=4800；100=2400；101=1200；110=115.2K；111=57.6K
mm:协议选择
00=PPI/从站模式；01=自由口模式；10=PPI /主站模式；11=保留
（2）接收指令的状态字和控制字
在使用接收指令（RCV）时需要对一些系统存储区的字节获取或设置，即接收指令的状态字和控制字。
1、SMB86/SMB186
SMB86/SMB186是接收信息的状态字节，是只读的，在程序中，可以通过获取该状态，来判断接收状态是否完成，SMB86/SMB186的具体状态格式如下：
n: 1=接收信息功能终止：用户发送禁止命令
r: 1=接收信息功能终止：输入参数错误或无起始或结束条件
e: 1=收到结束字符
t: 1=接收信息功能终止：超时
c: 1=接收信息功能终止：超出最大字符数
p: 1=接收信息功能终止：奇偶校验错误
当通信协议包含有结束字符时，可获取SMB86/SMB186的状态，当为16#20时，即e位为1时，可认为接收到结束字符，接收信息成功。但本实验的通信协议为Modbus RTU模式，无结束字符，可判断SMB86/SMB186是否等于4，即t位等于1。若t为等于1，可认为接收超时，信息接收结束。超时的时间在
SMW92/SMW192中设置。
2、SMB87/SMB187
SMB87/SMB187是接收信息的控制字节，具体模式为：
en: 0=禁止接收信息功能；1=允许接收信息功能
sc: 0=忽略SMB88或SMB188(分别对应端口0和端口1，下同)；
1=使用SMB88或SMB188的值检测起始信息
ec: 0=忽略SMB89或SMB189；1=使用SMB89或SMB189的值检测结束信息il: 0=忽略SMW90或SMW190；1=使用SMW90或SMW190值检测空闲状态c/m: 0=定时器是内部字符定时器；1=定时器是信息定时器
tmr: 0=忽略SMW92或SMW192；
1=当SMW92或SMW192中的定时时间超出时终止接收
bk: 0=忽略中断条件；1=用中断条件作为信息检测的开始
3、其他控制字节的状态如下表示：
（四）字符格式
每个字符包括1个起始位（逻辑0）、8个数据位（首先发送最低有效位）、1个奇偶校验位和一个停止位（逻辑1）。
四、实验内容
1.编写S7-200 PLC的Port1自由口通讯发送程序，并使用串口调试软件测试成功；
2.编写S7-200 PLC的Port1自由口通讯接收程序，并使用串口调试软件测试成功；
3.制作RS485通讯电缆，连接相邻的两台S7-200 PLC的Port0端口，完成数据通讯。
两终端节点的接头开关应打到ON状态，中间节点的接头开关应打到OFF 状态。
4.通讯参数设置：波特率9600bps，1位起始位，8位数据位，1位停止位，无奇偶校验位。接收起始条件为空闲线时间大于3.5个字符，停止条件为信息定时器时间大于50个字符。
五、实验步骤
(请自行补充完整)
关键步骤提示---S7-200控制器作为从站时与串口通信软件的调试步骤：
1.在与串口调试软件连接调试时，首先要将S7-200 控制器打到STOP模式，此时，控制器COM1以PPI协议与PC机进行通信，然后将程序下载到S7-200控制器中，保持该控制器为STOP模式。
2.关闭S7-200编程软件，释放该软件所占用的PC机串口COM1。
3.打开串口调试软件，选择PC机串口COM1，选择16进制（Hex）发送/显示数据。
4.将S7-200控制器打到RUN模式，此时，控制器COM1以自由口协议与PC机进行通信。
5.将拟发送的数据写入串口调试软件的发送区，点击手动发送。
六、实验结果
1.编写并调试S7-200主站程序、从站程序，并对其进行详细注释。
2.写出S7-200与串口调试软件的通信结果。
3.写出两台S7-200控制器通信结果。
实验三Modbus指令库调用实验
一、实验目的
1.学习Modbus指令库的用法，掌握指令库各输入输出端口的意义。
2.学习Modbus指令库的编程，应用指令库实现两台S7-200PLC的主从模式通信，实现不同功能。
3.结合实验二，分析Modbus指令库的通信原理和编程方法。
二、实验设备
计算机、两台西门子S7-200PLC、RS485接头、线缆。
三、实验原理
西门子公司专门为Modbus RTU通信开发了指令库，极大地简化了Modbus RTU通信的开发，以便于快速实现相关应用。Modbus RTU指令库包括主站指令库和从站指令库，通过Modbus RTU主站指令库，S7-200PLC CPU可作为Modbus 主站，实现与Modbus RTU从站的通信任务；Modbus RTU从站指令库，使得S7-200可作为Modbus RTU中的从站设备集成到Modbus网络中，以实现与Modbus主站设备的通信。使用Modbus指令库需要注意以下几点：
1.使用指令库前，需要将其安装到STEP 7-Micro/WIN中。
2.目前只出了针对端口0和端口1的Modbus RTU主站指令库Modbus Master Port0和Modbus Master Port1、以及针对端口0的Modbus RTU从站指令库，因此只能利用指令库实现端口0的Modbus RTU主/从站通信，本实验的指令库都是针对端口0操作。
3.一旦CPU端口被用于Modbus RTU主/从站协议通信时，该端口就无法用于任何其他用途，包括与STEP 7-Micro/WIN通信。
下面介绍Modbus RTU指令库的具体用法。
（1）Modbus主站指令库
Modbus主站指令库包括两台指令：MBUS_CTRL指令和MBUS_MSG指令。MBUS_CTRL指令用于初始化主站通信，MBUS_MSG指令用于启动对Modbus 从站的请求并处理应答。
1.MBUS_CTRL指令
MBUS_CTRL指令用于S7-200端口0，可初始化、监视或禁用Modbus通讯。在使用MBUS_MSG指令之前，必须正确执行MBUS_CTRL指令。指令完成后立即设定“完成”为，才能继续执行下一条指令。MBUS_CTRL指令在每次扫描且EN输入打开时执行。该指令必须在每次扫描时被调用，以允许监视随MBUS_MSG指令启动的任何突出消息的进程。除非每次调用MBUS_CTRL，否则Modbus主设备协议将不能正确运行。MBUS_CTRL指令的编程图如图3-1示，各个输入输出端口的意义如下：
EN 使能：必须保证每一扫描周期都被使能（使用SM0.0）
Mode 模式参数：为1时，使用Modbus协议功能；为0
时恢复为系统PPI 协议
Baud 波特率参数：支持的通讯波特率为1200，2400，4800，
9600，19200，38400，57600，115200
Parity 奇偶校验参数：该参数设为与从站奇偶校验相匹配
校验方式选：0=无校验；1=奇校验；2=偶校验
图3-1 Timeout 超时参数：主站等待从站响应的时间，以毫秒为单位，典型的设置值为1000毫秒（1秒），允许设置的范围为1-32767，该参数应该设置的
足够大，以便从站有时间进行应答
Done 完成位：MBUS_CTRL指令完成时，该位输出为1。可以用该位启动MBUS_MSG读写操作
Error 错误输出代码：该位由反应执行该指令的结果的特定数字构成（只有在Done位为1时有效）
输出代码含义：0=无错误；1=奇偶校验选择非法；
2=波特率选择非法；3=超时选择非法；4=模式选择非法
2.MBUS_MSG指令
MBUS_MSG指令用于启动对Modbus从站的请求并处理应答，当EN输入和First输入都为1时，MBUS_MSG指令启动对从站的请求。发送请求、等待应答并处理应答通常需要多次扫描，EN输入必须打开已启用请求的发送，并应该保持打开直到“完成”位被置位。一次只能激活一条MBUS_MSG指令。如果启用多条MBUS_MSG指令，则将处理所执行的首条指令，之后所有的指令将中止
并产生错误代码6。MBUS_MSG指令的编程图如图3-2示，各输入输出端口意义如下：
EN 使能：同一时刻只能有一个读写功能（即MBUS_MSG）
使能，建议每一个读写功能（即MBUS_MSG）都用上
一个MBUS_MSG指令的Done完成位来激活，以保证
所有读写指令循环进行
First 读写请求位：每一个新的读写请求必须使用脉冲触发
Slave 从站地址位：选择从站地址，允许范围是1到247
RW 读写参数：指定是否要读取或写入消息，开关量输出和图3-2 保持寄存器支持读和写功能，开关量输入和模拟量输入只支持读功能
0=读；1=写
Addr 读写从站的数据地址，选择读写的数据类型：
00001至09999——离散量输出（线圈）
10001至19999——离散量输入（触点）
30001至39999——模拟量输入（输入寄存器）
40001至49999——保持寄存器
Count 计数参数：指定在请求中读取或写入的数据元素的数目（位或字的个数），每一个MBUS_MSG指令可读/写的最大数据量为120个字
DataPtr 数据指针：1. 如果是读指令，读回的数据放到这个数据区中
2. 如果是写指令，要写出的数据放到这个数据区中
Done 读写功能完成位：该位在发送请求和接收应答时关闭，在应答完成或指令因错误而终止时打开
Error 错误输出代码：只有在Done 位为1时，错误代码才有效
0＝无错误；1＝响应校验错误；
2＝保留，暂未启用；3＝接收超时（从站无响应）；
4＝请求参数错误（slave address, Modbus address, count, RW）；
5=Modbus自由口未使能；6=Modbus正在忙于其它请求；
7＝响应错误（响应不是请求的操作）；8＝响应CRC校验和错误；
101＝从站不支持请求的功能；102＝从站不支持数据地址；
103＝从站不支持此种数据类型；104＝从站设备故障；
105＝从站接受了信息，但是响应被延迟；106＝从站忙，拒绝了该信息；
107＝从站拒绝了信息；108＝从站存储器奇偶错误
（1）Modbus从站指令库
西门子Modbus从站指令库包括两条指令：MBUS_INIT指令和MBUS_SLAVE指令。MBUS_INIT指令用于启用和初始化或禁止Modbus通信。MBUS_SLAVE指令用于响应Modbus主设备发出的请求服务。
1. MBUS_INIT指令
MBUS_INIT指令可以启用、初始化或禁止Modbus从站通信。在使用MBUS_SLAVE指令之前，必须正确执行MBUS_INIT指令，指令完成后立即设定“完成”位，才能继续执行下一条指令。MBUS_INIT指令的编程图如图3-3示：
EN: 指令使能位
Mode 模式选择：启动/停止Modbus从站通信，0=停止，1=启动
Addr 从站地址：Modbus从站地址，取值范围1到247
Baud 波特率：可选择1200,2400,4800,9600,19200,38400,
57600,115200
Parity 奇偶校验：0=无校验；1=奇校验；2=偶校验
Delay 延时：附加字符间延时，缺省值为0 图3-3 MaxIQ 最大I/Q位：参与通信的最大I/O点数，S7-200的I/O映像区为128/128，缺省值为128
MaxHold 设定共Modbus地址4xxxx使用的V存储器中的字保持寄存器数目，可为16或32
HoldStart保持寄存器区起始地址：以&VBx指定（间接寻址方式）
Done 初始化完成标志位：成功初始化后置1
Error 初始化错误代码，具体含义如下：
0=无错误；1=内存范围错误；2=波特率或奇偶校验非法；
3=从属地址非法；4=Modbus参数值非法；
5=保持寄存器与Modbus从属符号重叠；6=收到奇偶校验错误；
7=收到CRC错误；8=功能请求非法/功能不受支持；
9=请求中的内存地址非法；10=从属功能未启用
2. MBUS_SLAVE指令
MBUS_SLAVE指令被用于为Modbus主设备发出的请求服务，并且必须在每次扫描时执行，以便允许该指令检查和回答Modbus请求。MBUS_SLAVE指令无输入参数，在每次扫描且EN输入开启时执行。MBUS_SLAVE指令的编程图如图3-4示：
EN 指令使能位
Done Modbus执行通信中时置1，无Modbus通信活动时为0
Error 错误代码，具体含义如下：
0=无错误；1=内存范围错误；2=波特率或奇偶校验非法；图3-4
3=从属地址非法；4=Modbus参数值非法；
5=保持寄存器与Modbus从属符号重叠；6=收到奇偶校验错误；
7=收到CRC错误；8=功能请求非法/功能不受支持；
9=请求中的内存地址非法；10=从属功能未启用
四、实验内容
1、理解实验通信过程，如图3-5示：
图3-5
2、学习Modbus指令库的使用，掌握指令库各输入输出端口的意义。
第一轮实验：实验一、六、七 第二轮实验：实验二、四、五、八、九 不用看实验三
现场总线与网络化仪表 实验指导书 东北大学秦皇岛分校
前言 《现场总线与网络化仪表》是一门实践性的专业技术课程，因此必须在课堂教学的基础上配合以足够的实践性教学环节，以理论联系实际，使学生深入理解课堂知识，加强学生动手能力和分析问题解决问题的能力。本实验指导书是《工业网络技术》一书的配套教材。 该实验指导书紧密结合教材内容，以西门子S7-200及PC机作为实验硬件，深入浅出地介绍MODBUS通信。全书共分两部分。 第一部分基础篇，包括利用西门子S7-200库指令实现PC机与PLC之间的MODBUS通信，CRC校验的程序编写调试的实现等。 第二部分提升篇，利用自由口通信方式实现PC机与PLC之间的通信，MODBUS主从站库指令的剖析实现及调试。 对于每一个实验都给出了实验目的、实验内容、预习要求、报告要求、实验提示等。实验提示部分我们仅给出部分文字提示或者实验程序，以作为学生自己编程时参考。我们主张学生做实验前，充分预习准备，依靠自己在实验前编出的程序，经过实验调试改正程序，得出正确的实验结果。这样的实验才能真正有收获，才能真正提高分析解决问题的能力。 由于编者水平有限，书中不妥之处或者错误之处在所难免，欢迎大家在使用中提出宝贵意见。 编者
目录
实验须知 一、预习要求 1.实验前认真阅读实验教材中有关内容，明确实验目的、内容和实验任务。 2.每次实验前做好充分的预习，对所需预备知识做到心中有数。 3.实验前应编好程序，并对调试过程、实验结果进行预测。 二、实验要求 1.实验课请勿迟到、缺席。 2.爱护实验设备，保持清洁，不要随意更换设备。 3.认真完成各项实验任务。 4.做硬件实验时，严禁带电操作，即所有的接线、改线及拆线操作均应在 不带电的状态下进行。 5.发生事故时应立即切断电源并马上告知实验老师，检查原因，吸取教训。 6.实验完毕后，请整理好实验设备，班级组织同学打扫实验室卫生。 三、报告要求 每次实验后，应提交一份实验报告，报告应包括以下内容： 1.实验名称、实验人名字、班级学号、实验时间、所用设备号。 2.实验目的、任务。 3.完整的电气连接图、程序流程图。 4.实验调试过程，包括实验过程中遇到的问题及解决办法、实验结果分析 等并附上最终的程序清单（带适当的注释） 5.总结实验中的心得体会，提出对实验内容的建议或设想等
实验一常用仪器仪表的使用 一、实验目的 (1)学会双踪示波器、信号发生器、稳压电源、万用表等常用仪器的使用方法。 (2)掌握用示波器测量交流信号的电压幅值、周期、频率等参数。 二、实验器材与仪器 (1)双踪示波器：可以同时测量和观察两路信号的波形，测量电路信号波形的幅值、周期等参数。 (2)函数信号发生器：用于产生幅值和频率可调的交流信号（正弦波、方波、三角波）。 (3)万用表：用于测量交流和直流电压、电流、电阻等。某些万用表还可以测量三极管、二极管、 电容和频率等。 (4)双路输出稳压电源 三、预习与思考题 (1)方波、三角波是否能用万用表测量？ (2)示波器测量信号周期、幅度时，如何才能保证其测量精度？ (3)示波器观察波形时，下列要求，应调节哪些旋钮？ (4)思考并回答下列问题： 1)移动波形位置； 2)改变周期个数； 3)改变显示幅度； 四、实验原理说明 (1)各种实验仪器与实验电路之间的连接关系见图1-1： (2) 1)1V/div，峰-峰之间高度为6div， U P-P=60V。此时“VOLTS/div” 2)4div。如果“扫描时间” 为。此时扫描时间的“微 (3)信号发生器输出信号的调节：调节“波形选择”开关可选择输出信号波形（正弦波、方波、三 角波）。调节“频率范围”开关，配合“频率微调”旋钮可调出信号发生器输出频率范围内任意一种频率，LED显示窗口将显示出相应频率值。调节“输出衰减”开关和“幅度调节”旋钮可得到所需要的输出电压。 五、实验内容与要求 (1)示波器和信号发生器的使用 调节信号发生器使其输出信号（峰峰值）分别为： U1=2V、f1=1000Hz占空比为70%的方波；U2 =4V、f2=2000Hz的正弦波。用示波器测量各信号电压及频率值。测试数据填入表1-1中。
实验一、常用电子仪器的使用 一、实验目的 1、学习电子技术实验中常用电子仪器的主要技术指标、性能和正确使用方法。 2、初步掌握用示波器观察正弦信号波形和读取波形参数的方法。 电路实验箱的结构、基本功能和使用方法。 二、实验原理 在模拟电子电路实验中，要对各种电子仪器进行综合使用，可按照信号流向，以接线简捷，调节顺手，观察与读数方便等原则进行合理布局。接线时应注意，为防止外界干扰，各仪器的公共接地端应连接在一起，称共地。 1． 2．信号发生器 信号发生器可以根据需要输出正弦波、方波、三角波三种信号波形。输出信号电压频率可以通过频率分挡开关、频率粗调和细调旋钮进行调节。输出信号电压幅度可由输出幅度调节旋钮进行连续调节。 操作要领： 1）按下电源开关。 2）根据需要选定一个波形输出开关按下。 3）根据所需频率，选择频率范围（选定一个频率分挡开关按下）、分别调节频率粗 调和细调旋钮，在频率显示屏上显示所需频率即可。 4）调节幅度调节旋钮，用交流毫伏表测出所需信号电压值。 注意：信号发生器的输出端不允许短路。 3． 4．交流毫伏表
交流毫伏表只能在其工作频率范围内，用来测量300伏以下正弦交流电压的有效值。 操作要领： 1） 2）为了防止过载损坏仪表，在开机前和测量前（即在输入端开路情况下）应先将量程开关置于较大量程处，待输入端接入电路开始测量时，再逐档减小量程到 适当位置。 3） 4）读数：当量程开关旋到左边首位数为“1”的任一挡位时，应读取0～10标度尺上的示数。当量程开关旋到左边首位数为“3”的任一挡位时，应读取0～3标 度尺上的示数。 3）仪表使用完后，先将量程开关置于较大量程位置后，才能拆线或关机。 3．双踪示波器 示波器是用来观察和测量信号的波形及参数的设备。双踪示波器可以同时对两个输入信号进行观测和比较。 操作要领： 1） 2）时基线位置的调节开机数秒钟后，适当调节垂直（↑↓）和水平（←→）位移旋钮，将时基线移至适当的位置。 3） 4）清晰度的调节适当调节亮度和聚焦旋钮，使时基线越细越好（亮度不能太亮，一般能看清楚即可）。 5） 6）示波器的显示方式示波器主要有单踪和双踪两种显示方式，属单踪显示的有“Y1”、“Y2”、“Y1+Y2”，作单踪显示时，可选择“Y1”或“Y2”其中一个按钮 按下。属双踪显示的有“交替”和“断续”，作双踪显示时，为了在一次扫描过 程中同时显示两个波形，采用“交替”显示方式，当被观察信号频率很低时（几 十赫兹以下），可采用“断续”显示方式。 7） 8）波形的稳定为了显示稳定的波形，应注意示波器面板上控制按钮的位置：a）“扫描速率”（t/div）开关------根据被观察信号的周期而定（一般信号频率低时，开关应向左旋。反之向右旋）。b）“触发源选择”开关------选内触发。c）“内触 发源选择”开关------应根据示波器的显示方式来定，当显示方式为单踪时，应 选择相应通道（如使用Y1通道应选择Y1内触发源）的内触发源开关按下。当 显示方式为双踪时，可适当选择三个内触发源中的一个开关按下。d）“触发方 式”开关------常置于“自动”位置。当波形稳定情况较差时，再置于“高频” 或“常态”位置，此时必须要调节电平旋钮来稳定波形。 5）在测量波形的幅值和周期时，应分别将Y轴灵敏度“微调”旋钮和扫描速率“微
过程控制仪表实验报告 姓名：大葱哥 学号： 班级：测控1202 2015.6.25
实验二S7-200 PLC 基本操作练习 一、实验目的 1、熟悉S7-200PLC 实验系统及外部接线方法。 2、熟悉编程软件STEP7-Micro/WIN 的程序开发环境。 3、掌握基本指令的编程方法。 二、实验设备 1、智能仪表开发综合实验系统一套 （包含PLC主机、各实验挂箱、各功能单元、PC机及连接导线若干）三、实验系统 三、使用注意事项 1、实验接线前必须先断开电源开关，严禁带电接线。接线完毕，检查无误后，方可上电。 2、实验过程中，实验台上要保持整洁，不可随意放置杂物，特别是导电的工具和多余的导线等，以免发生短路等故障。系统上电状态下，电源总开关下方L、N端子间有220VAC输出，实验中应特别注意！ 3、本实验系统上的各档直流电源设计时仅供实验使用，不得外接其它负载。 4、实验完毕，应及时关闭各电源开关（置关端），并及时清理实验板面，整理好连接导线并放置规定的位置。 四、实验内容 （一）熟悉S7-200PLC的接线方法 （二）STEP7-Micro/WIN软件简介 STEP7-Micro/WIN编程软件为用户开发PLC应用程序提供了良好的操作环境。在实验中应用梯形图语言进行编程。编程的基本规则如下： 1、外部输入/输出继电器、内部继电器、定时器、计数器等器件的接点可多次重复使用，无需用复杂的程序结构来减少接点的使用次数。 2、梯形图每一行都是从左母线开始，线圈接在右边。接点不能放在线圈的右边，在继电器控制的原理图中，热继电器的接点可以加在线圈的右边，而PLC的梯形图是不允许的。 3、线圈不能直接与左母线相连。如果需要，可以通过一个没有使用的内部继电器的常闭接点或者特殊内部继电器的常开接点来连接。 4、同一编号的线圈在一个程序中使用两次称为双线圈输出。双线圈输出容易引起误操作，应尽量避免线圈重复使用。 5、梯形图程序必须符合顺序执行的原则，即从左到右，从上到下地执行，如不符合顺序执行的电路就不能直接编程。 6、在梯形图中串联接点使用的次数是没有限制，可无限次地使用。 7、两个或两个以上的线圈可以并联输出。
实验一CAN总线技术与iCAN模块实验 实验报告 学院：自动化学院 专业：自动化专业 班级：2010211410 姓名：高娃姚雷阳 学号：2011211975 2011211977 指导老师：杨军
一．实验名称：实验一CAN总线技术与iCAN模块实验 二．实验设备：计算机、CAN总线系列实验箱、测控设备箱、万用表。三．实验过程、实验内容、实验记录： (1)驱动程序安装 USBCAN-2A接口卡的驱动程序需要自己手动进行安装，驱动程序已经存放于实验准备内容中。找到驱动程序，直接点击进行安装即可。安装完成后，在“管理->设备管理器->通用串行总线控制器”中查看驱动是否安装成功。 注意：安装驱动程序过程中PC机不能连接USB电缆。 (2)iCANTEST安装与运行 iCANTEST安装与运行后，利用iCANTest软件对iCAN系列各模块进行验证性测试，可以测试各模块是否可以通过USBCAN-2A接口卡与PC机正常连接与通信以及进行简单的测控操作。 (3)各种iCAN模块的测试 1. 打开iCANTest软件(老师，我们当时觉得安装这些过程太简单了，没意识到截图，所以引用了一些PPT上的图像，但后面测试部分的都是自己的截图，希望老师谅解。) 在工具栏中点击“系统配置”，在弹出的对话框中设置通信信息。如下图： 图1 2. 点击“搜索”，则CAN总线中连接的所有模块应该被搜索出来，列表显示。包括模块设置的MACID。
图 2 3.图示为搜索完成后的显示状态，在从站列表中将所有模块予以显示。点击某个 模块，则弹出该模块的操作窗口。 图 3 4. 点击“启动”，再点击“全部上线”。在从站列表中所有上线的模块标志变成绿色的三角，表示该模块上线成功。 图 4 5.试验各个模块的基本输入输出功能。 ※点击继电器模块2404的4个输出，听到继电器动作声音。
第十二章自动化仪表基础知识 第一节测量误差知识 一、测量误差的基本概念 冶金生产过程大多具有规模大、流程长、连续化、自动化的特点，为了有效地进行工艺操作和生产控制，需要用各种类型的仪表去测量生产过程中各种变量的具体量值。虽然进行测量时所用的仪表和测量方法不同，但测量过程的机理是相同的，即都是将被测变量与其同种类单位的量值进行比较的过程。各种测量仪表就是实现这种比较的技术工具。对于在生产装置上使用的各种测量仪表，总是希望它们测量的结果准确无误。但是在实际测量过程中，往往由于测量仪表本身性能、安装使用环境、测量方法及操作人员疏忽等主客观因素的影响，使得测量结果与被测量的真实值之间存在一些偏差，这个偏差就称为测量误差。 二、测量仪表的误差。 误差的分类方法多种多样，如按误差出现的规律来分，可分为系统误差、偶然误差和疏失误差；按仪表使用的条件来分，有基本误差、辅加误差；按被测变量随时间变化的关系来分，有静态误差、动态误差；按与被测变量的关系来分，有定值误差、累计误差。测量仪表常凋的绝对误差、相对误差和引用误差是按照误差的数值表示来分类的。 1、绝对误差 绝对误差是指仪表的测量值与被测变量真实值之差。用公式表示为： △C=Cm-Cr 式（1-1） 试中Cm代表测量值，Cr代表真实值(简称真值)，△C代表绝对误差。事实上，被测变量的真实值并不能确切知道，往往用精确度比较高的标准仪器来测量同一被测变量，其测量结果当作被测变量的真实值。 绝对误差有单位和符号，但不能完整地反映仪表的准确度，只能反应某点的准确程度。我们将各点绝对误差中最大的称为仪表的绝对误差。绝对误差符号相反的值称为修正值。 2、相对误差 相对误差是指测量的绝对误差与被测变量之比。用公式表示为 式（1-2） 式中AC为测量的绝对误差，Cr为被测变量的真实值。 由上式可见，相对误差C0是一个比值，它能够客观地反映测量结果的准确度，通常以百分数表示。 如某化学反应釜中物料实际温度为300℃，仪表的示值为298．5℃。 求得测量的绝对误差 测量的相对误差 3、引用误差(相对折合误差或相对百分误差) 测量仪表的准确性不仅与绝对误差和相对误差有关，而且还与仪表的测量范围有关。工业仪表通常用引用误差来表示仪表的准确程度，即绝对值与测量范围上限或测量表量程的比值，以非分比表示：
电工电子学实验报告04常用电子仪器的使用 实验报告课程名称：电工电子学实验指导老师：实验名称：常用电子仪器的使用一、实验目的1.了解常用电子仪器的主要技术指标、主要性能以及面板上各种旋钮的功能。2.掌握实验室常用电子仪器的使用方法。二、主要仪器设备1.XJ4318 型双踪示波器。2.DF2172B 型交流电压表。3.XJ1631 数字函数信号发生器。 4.HY3003D-3 型可调式直流稳压稳流电源。5.10kΩ 电阻和0.01μ F 电容各一个。三、实验内容1.用示波器检测机内“校正信号”波形首先将示波器的“显示方式开关(VERTCAL MODE)”置于单踪显示，即Y 1 (CH1)或Y 2 (CH2)，“触发方式开关(TRIGGER)”置于“自动(AUTO)”即自激状态。开启电源开关后，调节“辉度(INTEN)”、“聚焦(FOCUS)”“辅助聚焦”等旋钮，使荧光屏上显示一条细而且亮度适中的扫描基线。将示波器的“校正信号”引入上面选定的Y 通道(CH1 或CH2)，将Y 轴“输入耦合方式开关” 置于“AC”或“DC”，调节X 轴“扫描速率选择开关”(t/div 或t/cm)和Y 轴“轴入灵敏度开关(V/div 或 V/cm)”，并且将各自的“微调”旋钮置于校正位置，使示波器显示屏上显示出约两个周期，垂直方向约4~8div(cm)的校正信号波形。从示波器显示屏的坐标刻度上读得X 轴(水平)方向和Y 轴(与X 轴垂直)方向的原始数据(即从示波器刻度上读取的刻度数值和所选的刻度单位值)，填入表4-1，并计算出对应的实测值。校正信号标称值示波器测得的原始数据测量值幅度U P-P 0.2V 4div 0.05V/div 0.2V 频率f 1000Hz 5div 0.2ms/div 1000Hz 表4-1 观察“Y 轴输入灵敏度微调开关”和“X 轴扫描速率微调开
现场总线 实验报告 专业班级：测控1202 姓名：李聪 学号：12054224
一、实验目的： 1、熟悉现场总线控制系统的组成 2、了解常用的现场总线控制软件 3、熟悉STEP7、SIMATIC组态软件的使用 4、了解PROFIBUS-DP总线接口卡CP5611的工作原理 二、实验设备： 1、PROFIBUS-DP现场总线控制系统 2、万用表 3、4-20MA温度变送器 三、实验内容： 现场总线是一种串行的数字数据通讯链路，它沟通了生产过程领域的基本控制设备之间以及更高层次自动控制领域的自动化控制设备之间的联系。 Profibus是世界上最快的总线，世界范围的标准。主要应用于工业控制的各个领域。PROFIBUS提供了3种数据传输类型：用于DP和FMS的RS-485传输、用于PA的IEC1158-2传输、用光纤传输。 分为工厂级，车间级还有现场级。 实验室的Profibus总线系统
实验室通过电脑显示4-20 ma常规信号 三、实验步骤： 1.打开station cobfiguration editor。设置OPC server和CP5611 2.打开STMATIC Manager，通过insert>station>simatic pc station插入一个pc站，站名要更 改为configuration editor中所命名的。 3.选择address为1，并新建subnet
4.在Set pc interface中选择pc internal（local） 5.双击cobfiguration，打开硬件组态窗口，组态与所安装的simatic net软件版本 相一致的硬件，插槽机构与在cobfiguration editor的pc站一致 6.设置address为4 7.设置数据类型为w
常用仪器的使用实验报告 各种化学仪器都有一定的使用范围。有的玻璃仪器可以加热用，如试管、烧杯、烧瓶、蒸发皿等; 有的不能加热，如量筒、集气瓶、水槽等。有的仪器可以做量具用。有的仪器在实验装置中起支撑作用。有些仪器外观很相似，容易混淆，应该通过对比加以分辫。化学仪器在做化学实验时经常用到，学会正确使用这些仪器的方法，是十分重要的。每种仪器，根据它的用途不同，有着不同的使用要求。因此，在使用各种化学仪器前都应该明确它的要求及这种要求的原因。 一. 容器与反应器 1. 可直接加热 (1) 试管 主要用途： ①常温或加热条件下，用作少量试剂的反应容器。 ②收集少量气体和气体的验纯。 使用方法及注意事项： ①可直接加热，用试管夹夹住距试管口1/3 处。 ②试管的规格有大有小。试管内盛放的液体不超过容积1/3 。 ③加热前外壁应无水滴; 加热后不能骤冷，以防止试管破裂。 ④加热时，试管口不应对着任何人。给固体加热时，试管要横放，管口略向下倾斜。 ⑤不能用试管加热熔融NaOH等强碱性物质。
(2) 蒸发皿 主要用途： ①溶液的蒸发、浓缩、结晶。 ②干燥固体物质。使用方法及注意事项： ①盛液量不超过容积的2/3 。 ②可直接加热，受热后不能骤冷。 ③应使用坩埚钳取放蒸发皿。 2. 垫石棉网可加热 (1) 烧杯 主要用途： ①用作固体物质溶解、液体稀释的容器。 ②用作较大量试剂发生反应的容器。 ③冷的干燥的烧杯可用来检验气体燃烧有无水生成; 涂有澄清石灰水的烧杯可用来检验CO2气体。 使用方法及注意事项： ①常用规格有50mL 100mL 250mL等，但不用烧杯量取液体； ②应放在石棉网上加热，使其受热均匀；加热时，烧杯外壁应无水滴。 ③盛液体加热时，一般以不要超过烧杯容积的1/2为宜。 ④溶解或稀释过程中，用玻璃棒搅拌时，不要触及杯底或杯壁。 (2) 烧瓶 主要用途： ①可用作试剂量较大而有液体参加的反应容器，常用于各种气体的
实验一、LabVIEW 编程实验（一） 一、实验目的 1、 熟悉LabVIEW 图形编程环境。 2、 熟悉前面板、方框图、快速和下拉菜单、选项板、VI 和帮助文档。 二、实验内容 构建一个如图1所示的虚拟温度测量仪 图1 虚拟温度测量仪 本例模拟常用的温度传感器——AD590，AD590在一定的温度范围内，可将温度数据 线形变换为电流信号，其转换公式为： I k temp =? 其中I 为电流，temp 为温度，k 为温度系数。整个温度测量仪的工作原理如下：AD590 将温度数据转换为电流信号，电流信号经过模数转换变为数字信号，由虚拟温度测量仪显示电流数据，计算出温度数据并显示出来。 为了设计方便，用一个随机数据代替温度传感器输出的电流数据，同时假设 1/k A K μ= 假定AD590的线形温度范围为0℃~100℃，即273.1K~373.1K 。 三、实验步骤 1、 在前面板和框图上创建、选择、删除、移动对象。 2、 单步调试代码、插入探针在程序执行时观察数据，加亮执行观察代码执行。 3、 完成实验要求的虚拟温度计的设计。 四、实验结果（包括前面板，后面板） 五、实验调试遇到的问题及解决方法
一、实验目的 1、熟悉LabVIEW的循环结构、分支结构、顺序结构。 2、学会在LabVIEW中使用定时函数。 3、了解移位寄存器的使用。 4、熟悉公式节点。 5、熟悉反馈节点。 二、实验内容 在掌握以上labview程序结构的基础上，编程完成以下实例： 1、while loop.vi：while循环 2、feedback.vi：反馈节点的使用 3、fomular node.vi：公式节点的使用 4、register.vi，移位寄存器的使用 5、布尔case.vi：case结构，（0，1）结构 三、实验步骤 1、熟悉编写虚拟子程序的设计和调试方法。 2、熟悉教学软件中给出的应用实例。 3、编程调试实现实验内容中规定的5个实例，实例的Front panel 和Block Diagram都在附录中给出。 四、实验结果（包括前面板，后面板） 1：while loop.vi 2：顺序结构.vi 3：feedback.vi 4：fomular node.vi 5：register.vi 6：布尔case.vi 五、实验调试遇到的问题及解决方法
《现场总线技术》 论文 论文题目: 现场总线技术文献综述 论文类型：文献综述 姓名: 学号: 班级: 2016 年 6 月 6 日
摘要 现场总线(Fieldbus)是指开放式、国际标准化、数字化、相互交换操作的双向传送、连接智能仪表和控制系统的通信网络。它作为工厂数字通信网络的基础 沟通了生产过程现场及控制设备之间及其与更高控制管理层次之间的联系。它不仅是一个基层网络 而且还是一种开放式、新型全分布控制系统。这是一项以智能传感、控制、计算机、数字通讯等技术为主要内容的综合技术 是信息化带动工业化和工业化推动信息化的适用技术 是能应用于各种计算机控制领域的工业总线 因现场总线潜在着巨大的商机 世界范围内的各大公司投入相当大的人力、物力、财力来进行开发研究[1]。当今现场总线技术一直是国际上各大公司激烈竞争的领域 由于现场总线技术的不断创新 过程控制系统由第四代的DCS发展至今的FCS(Fieldbus Control System)系统 已被称为第五代过程控制系统[2]。而FCS 和DCS 的真别在于其现场总线技术。现总线技术以数字信号取代模拟信号 在3C(Computer 计算机、Control 控、Commcenication 通信)技术的基础上 大量现场检测与控制信息就地采集、就地处理、就地使用 许多控制功能从控制室移至现场设备。由于国际上各大公司在现场总线技术这一领域的竞争 仍未形成一个统一的标准 目前现场总线网络互联都是遵守OSI 参考模型[3]。由于现场总线以计算机、微电子、网络通讯技术为基础 这一技术正在从根本上改变控制系统的理念和方法 将极大地推动整个工业领域的技术进步 对工业自动化系统的影响将是积极和深远的。 关键字 CAN总线、LonWorks总线、FF总线 Abstract Fieldbus (Fieldbus) refers to open, international standardization, digital and mutual exchange operations two-way transmission, connecting intelligent instrument and control system of communication network. It as plant digital communication network, the basis of the production process communication between field and the control equipment with higher control management level and the contact between. It s not only a grass-roots network, but also a kind of open, new whole distribution control system. This is an intelligent sensing, control, computer, digital communication technology as the main contents of the comprehensive technology, is becoming an information based society impetus industrialization and the industrialization push the applicable technology, information can be applied to various computer control areas of industrial bus, because of fieldbus potential great opportunities, the worldwide each big companies invest considerable human, material nd financial resources to develop research [1]. Today's Fieldbus technology has been international companies competitive field, because of Fieldbus technology unceasing innovation, process Control System consists of the fourth generation since the DCS development of Fieldbus Control System (FCS) System, has been called the fifth generation process Control System [2]. But the real difference of DCS and FCS in the fieldbus technology. Now bus technology replaced with digital signal analog signals in 3C (Computer Control Control, Computer, Commcenication communication) technology, and on the basis of field test and Control information of in situ Set, in situ treatment and on-the-spot use, many control functions from the control room moved to site equipment. The big company because international in the fieldbus technology this field of competition, still not form an unified standards, currently fieldbus network interconnection abide by the OSI reference model [3].
中国海洋大学本科生课程大纲 课程属性：公共基础/通识教育/学科基础/专业知识/工作技能，课程性质：必修、选修 一、课程介绍 1.课程描述： 检测技术及海洋智能仪器实验是自动化专业本科生的一门重要专业必修实验课程。该课程与本科生的许多专业课（自动化仪表与过程控制、现场总线技术、海洋自动观测技术）有着较强的联系。检测技术及海洋智能仪器实验课是通过实验手段，使学生获得检测技术及海洋智能仪器的基本知识和基本技能，并运用所学理论来分析和解决实际问题，提高分析解决实际问题的能力和实际工作能力。培养学生实事求是的科学作风，严肃的科学态度，严谨的科学思维习惯，进而增强创新意识。 检测技术及海洋智能仪器实验分两个层次进行： （1）验证性实验。它主要是以单个传感器和基本测量电路为主。根据实验目的，实验电路，仪器设备和较详细的实验步骤，通过实验来验证传感器的有关理论，从而进一步巩固学生的基本知识和基本理论。 （2）综合性实验。学生根据给定的实验题目、内容和要求，自行设计实验电路，拟定出测试方案，搭建基本测量系统，最后达到设计要求。通过这个过程，培养学生综合运用所学知识解决实际问题的独立工作能力。 - 6 -
2.设计思路： 在内容安排上，除安排常用传感器实验外，还要把常用电子仪器的使用贯穿于每个 实验内容中。因为培养学生正确使用常用电子仪器是检测技术及海洋智能仪器实验教 学的基本要求。在实验所使用的传感器的选用方面，要适应现代科学技术发展的要求。 整个教学环节中，采用了由浅到深，由易到难的原则。在具体实施时，重点放在使用 方法和功能上。对内部结构和原理不去详细分析。实验教学基本要求： (1) 掌握常用电子仪器的正确使用 (2) 掌握基本传感器和测量电路的原理 (3) 掌握测量误差的基本分类，来源，误差处理方法 (4) 掌握测量系统的组成和初步设计 本课程的内容编排顺序为：（1）箔式应变片性能—应变电桥；（2）移相器及相敏检 波器实验；（3）热电式传感器—热电偶；（4）P-N结温度传感器；（5）热敏式温度传感 器测温实验；(6)差动螺管式电感传感器位移、振幅测量；(7)霍尔传感器；(8)电涡流 式传感器的静态标定；(9)扩散硅压力传感器；(10)电容式传感器特性；(11)光纤传感 器位移测量、转速测量；(12)光电传感器转速测量；(13)数据采集处理。 3.课程与其他课程的关系: 本课程是自动化专业的一门专业必修课，先修课程有模拟电子技术基础，后置课程有自动化仪表与过程控制、现场总线技术、海洋自动观测技术。 二、课程目标 学习和掌握常用电子仪器：示波器、稳压电源、信号发生器、万用表等的使用方法。 掌握检测技术的理论基础；掌握各种常用传感器（箔式应变片、电感传感器、电容 传感器、光电传感器、光纤传感器、热电偶、半导体温度传感器、热敏电阻温度传感器、磁电传感器、压电传感器、霍尔传感器）的结构、工作原理、技术性能、特点、 - 6 -
课程名称：现场总线实验任课教师：廉迎战 学院：自动化 专业班级： 学号： 学生姓名：
2015 年6月16日 实验一频移键控法仿真实验 一．实验目的 初步掌握通信原理基础知识中频移键控法的基本原理。 能用MATLAB仿真软件，编写并调试简单的仿真程序。 二．实验主要仪器设备和材料 1. 实验用计算机 2. MATLAB仿真软件 三．实验内容 四．实验步骤及结果测试 1．安装部署MATLAB仿真环境，同时根据频移键控法要求，设置仿真环境。 2.在MATLAB环境下，输入频移键控法原理图。 原理图如下：
方法一 方法二 Repeating sequence stair:F3数字信号sine wave ：100Hz信号 Sine wave1 ：50Hz信号 Scope1：示波器
方法一：Switch1:选通开关//方法二：用乘法器product代替 3.在MATLAB中产生F1=50Hz和F2=100Hz的交流信号，以及需要 发送的数字信号，数字信号为：F3=01101001方波波形。 4.加载输入信号，观察仿真原理图输出信号波形，同时记录并分析。 如下图： 五．思考题 1.数字信号01101001的频移键控法输出波形表示形式如下： 输出的数字信号为10110101时，其频移键控波形如下的OUT：
1~6行输出信号分别为：1.数字信号10110101的输入信号；2. 50Hz 频率sine；3.100Hz频率sine；4. Product输出；5.product1输出； 6.add输出 2.如何实现幅移键控法的信号通讯技术？ 通过信号幅值的高低映射到数字信号的1和0从而达到载波传输信号，可利用 现成的电信网，电话网等设施构成信道。
实验报告 课程名称《现场总线技术》题目名称现场实验报告学生学院信息工程学院专业班级 学生学号 学生姓名 指导教师 2015年1月1日
实验一 STEP7 V5.0编程基础及S7-300PLC组态 一、实验目的 通过老师讲解STEP7软件和硬件组态的基础知识，使同学们掌握使用STEP7的步骤和硬件组态等内容，为后续实验打下基础。 二、实验内容 1、组合硬件和软件 STEP7 V5.0是专用于SIMATIC S7-300/400 PLC站的组态创建及设计PLC控制程序的标准软件。按照以下步骤： （1）运行STEP7 V5.0的软件，在该软件下建立自已的文件。 （2）对SIMATIC S7-300PLC站组态、保存和编译，下载到S7-300PLC。 （3）使用STEP7 V5.0软件中的梯形逻辑、功能块图或语句表进行编程，还可应用STEP7 V5.0对程序进行调试和实时监视。 2、使用STEP7 V5.0的步骤 图1-1 STEP7的基本步骤
3、启动SIMATIC管理器并创建一个项目 （1）新建项目 首先在电脑中必须建立自己的文件：File → New →写上Name （2）通信接口设置 为保证能正常地进行数据通信，需对通信接口进行设置，方法有2种：1）所有程序SIMATIC STEP 7 设置PG/PC接口PC Adapter(Auto) 属性本地连接USB/COM（根据适配器连接到计算机的方式选择）； 2）SIMATIC管理器界面选项PC Adapter(Auto) 属性本地连接USB/COM（根据适配器连接到计算机的方式选择）。 （3）硬件组态 在自己的文件下，对S7-300PLC进行组态，一般设备都需有其组态文件，西门子常用设备的组态文件存在STEP7 V5.0中，其步骤如下; ●插入→站点→ SIMATIC 300 站点； ●选定SIMATIC 300（1）的 Hardwork（硬件）右边Profi →标准→ SIMATIC 300将轨道、电源、CPU、I/O模块组态到硬件中： 轨道：RACK-300 → Rail；， 插入电源：选中（0）UR中1, 插入电源模块PS-300 → PS307 5A；插入CPU：选中（0）UR中2，插入CPU模块CPU-300→CPU315-2DP→配置CPU的型号（CPU模块的最下方）； ●插入输入/输出模块DI/DO： 1)选中（0）UR中4，插入输入/输出模块SM-300 → DI/DO→配置
化工自动化控制仪表特种作业人员安全生产培训大纲及考核标准1 范围 本标准规定了化工自动化控制仪表特种作业人员培训的要求，培训和再培训的内容及学时安排，以及考核的方法、内容，再培训考核的方法、要求与内容。 本标准适用于化工自动化控制仪表特种作业人员的培训与考核。 2 规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。 《特种作业人员安全技术培训考核管理规定》（国家安全生产监督管理总局30号令）《危险化学品安全管理条例》（中华人民共和国国务院令第344号） 《气体防护急救管理规定》 GB/T 16483 化学品安全技术说明书内容和项目顺序 GB/T 13861-92 生产过程危险和有害因素分类与代码 GB 18218 重大危险源辨识 GB 11651 劳动防护用品选用规则 GB 50093-2002 自动化仪表工程施工及验收规范 ～15 爆炸性气体环境用电气设备 AQ3009-2007 危险场所电气安全防爆规范 AQ3021-2008 化学品生产单位吊装作业安全规范 AQ3022-2008 化学品生产单位动火作业安全规范 AQ3025-2008 化学品生产单位高处作业安全规范 AQ3026-2008 化学品生产单位设备检修作业安全规范 AQ3027-2008 化学品生产单位盲板抽堵作业安全规范 AQ3028-2008 化学品生产单位受限空间作业安全规范 HG/T 20507-2000 自动化仪表选型设计规定 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本标准。 化工自动化控制仪表作业特种作业人员Special operator of chemical industry automation control instrument 指化工自动化控制仪表系统安装、维修、维护的作业人员。 4 基本条件 取得化工自动化控制仪表作业上岗资格证； 无色弱、色盲等禁忌症； 培训前需在相应岗位实习3个月以上。 5 培训大纲 培训要求
矢量网络分析仪实验报告 一、实验容 单端口：测量Open，Short，Load校准件的三组参数，分别进行单端口的校准。 a.设置测量参数 1)预设：preset OK 2)选择测试参数S11：Meas->S11; 3)设置数据显示格式为对数幅度格式：Format->LogMag; 4)设置频率围：Start->1.5GHz，Stop->2.5GHz（面板键盘上“G”代表 GHz，“M”代表MHz，“k”代表kHz； 5)设置扫描点数：Sweep Setup->Points->101->x1（或”Enter”键或按 下大按钮）； 6)设置信号源扫描功率：Sweep Setup->Power->Foc->-10->x1->Entry Off （隐藏设置窗）。 b.单端口校准与测量 1)设置校准件型号：Cal->Cal Kit->85032F（或自定义/user）（F指femal 母头校准件，M指male公头校准件）； 2)Modify Cal Kit->Specify CLSs->Open->Set All->Open(m/f),返回到 Specify CLSs->Short->Set ALL->Short(m/f)； 3)选择单端口校准并选择校准端口：Cal-Calibrate->1-Port Cal->Select Port->1（端口1 的校准，端口2也可如此操作）； 4)把Open校准件连接到端口（或与校准端口相连的同轴电缆另一连 接端），点击Open，校准提示（嘀的响声）后完成Open校准件的 测量；得到的结果如Fig 1：单口Open校准件测量 5)把Short校准件连接到端口（或与校准端口相连的同轴电缆另一连 接端），点击Short，校准提示（嘀的响声）后完成Short校准件的 测量；得到的结果如Fig 2：单口Short校准件测量 6)把Load校准件连接到端口（或与校准端口相连的同轴电缆另一连
广州大学学生实验报告 院（系）名称班 别姓名 专业名称学号 实验课程名称模拟电路实验 实验项目名称常用电子仪器的使用 实验时间实验地点 实验成绩指导老师签名 【实验目的】 1、学习电子电路实验中常用的电子仪器——示波器、函数信号发生器、直流稳压电源、交流毫伏表、频率计等的主要技术指标、性能及正确使用方法。 2、初步掌握用双踪示波器观察正弦信号波形,锯齿波信号波形，方波波形和读取波形参数的方法。 【实验仪器与材料】 DS1062E数字示波器一台 AS101E函数信号发生器一台 DA-16D交流毫伏表一台 【实验原理】 在模拟电子电路实验中，经常使用的电子仪器有示波器、函数信号发生器、直流稳压电源、交流毫伏表及频率计等。它们和万用电表一起，可以完成对模拟电子电路的静态和动态工作情况的测试。 实验中要对各种电子仪器进行综合使用，可按照信号流向，以连线简捷，调节顺手，观察与读数方便等原则进行合理布局，各仪器与被测实验装置之间的布局与连接如图1－1所示。接线时应注意，为防止外界干扰，各仪器的共公接地端应连接在一起，称共地。信号源和交流毫伏表的引线通常用屏蔽线或专用电缆线，示波器接线使用专用电缆线，直流电源的接线用普通导线。 【实验步骤】 1、用机内校正信号对示波器进行自检。 (1) 扫描基线调节 将示波器的显示方式开关置于“单踪”显示（Y1或Y2），输入耦合方式开关置“GND”，触发方式开关置于“自动”。开启电源开关后，调节“辉度”、“聚焦”、“辅助聚焦”等旋钮，使荧光屏上显示一条细而且亮度适中的扫描基线。然后调节“X轴位移”（）和“Y轴位移”( )旋钮，使扫描线位于屏幕中央，并且能上下左右移动自如。 (2)测试“校正信号”波形的幅度、频率 将示波器的“校正信号”通过专用电缆线引入选定的Y通道（Y1或Y2），将Y轴输入耦合方式开关置于“AC”或“DC”，触发源选择开关置“内”，内触发源选择开关置“Y1”或“Y2”。调节X轴
湖北理工学院 实验报告 课程名称： 专业： 班级： 学号： 学生姓名： 湖北理工学院电气学院
实验报告 实验项目名称：双绞线的制作以及小型局域网的搭建同组人 实验时间实验室自动化综合实验室（K2-314) 指导教师汤立刚 一、实验目的 1、熟悉常见的两种网线类型T568A和T568B的线序 2、熟练掌握两种类型的网线制作的制作方法 3、掌握剥线/压线钳和普通网线测试仪的正确使用方法 4、了解双绞线和水晶头的组成结构 二、实验要求 1、熟练背出568A和568B网线的线序 2、真确使用剥线/压线钳和网线测试仪 3、做出网线并测试其连通性 四、实验用到的设备、仪器 实验用到的设备仪器有：5类双绞线一根、RJ-45水晶头若干个、剥线/压线钳一个、网线测线仪一台。 五、实验用到的原理知识以及技术 1、双绞线（twisted pair）是由两条相互绝缘的导线按照一定的规格互相缠绕 （一般以顺时针缠绕）在一起而制成的一种通用配线，属于信息通信网络传输介质。双绞线分为屏蔽双绞线（shielded Twisted Pair，STP）和非屏蔽双绞线（Unshielded Twisted Pair，UTP）。 2、T568B网线的标准：橙白--1，橙--2， 绿白--3，蓝--4，蓝白--5， 绿--6，棕白--7，棕—8 3、T568A网线的标准：绿白--1，绿--2， 橙白--3，蓝--4，蓝白--5， 橙--6，棕白--7，棕—8 五、实验步骤
（1）选线 选取一根长约0.6米的5类双绞线 （2）剥线 利用双绞线剥线/压线钳（也可以使用专用的剥线钳、剥线器及其他工具）将双绞线的外皮剥去2-3厘米。 如下图所示： （3）排线 按照EIA/TIA-568A 或EIA/TIA-568B标准将各个线排好 （4）剪线 左手握紧排好的线然后右手用剥线/压线钳将线尽量剪齐一点，线留在外面的距离不宜过长，一般在1.2厘米到1.4厘米之间，这样有利于打线。 （5）插线 把剪齐后的线弄整齐然后插入水晶头的后端 （6）压线 将水晶头放入剥线/压线钳与水晶头相对那个口中挤压