本科实验报告 课程名称：过程控制工程 唐子涵 姓名： 院系：控制系 专业：控制0904 3090104383 学号： 指导教师：戴连奎 2012年4月16日
目录 一、实验目的和要求 (2) 二、主要仪器设备 (2) 三、实验内容和模型建立与实现 (2) A. 实验背景描述 (2) B. 仿真模型建立 (4) C. 仿真任务1：使用串级控制的多回路控制策略 (6) D. 仿真任务2：使用前馈控制的多回路控制策略 (12) E. 总结 (18)
实验报告 课程名称： 过程控制工程 指导老师：戴连奎 成绩：_________ 实验名称： 多回路控制仿真练习 实验类型： 同组学生： 一、实验目的和要求（必填） 二、实验内容和原理（必填） 三、主要仪器设备（必填） 四、操作方法和实验步骤 五、实验数据记录和处理 六、实验结果与分析（必填） 七、讨论、心得 一、实验目的和要求 1. 学习搭建SimuLink 仿真模型的过程和方法； 2. 学习多回路控制策略的设计和实现方法； 3. 学习在SimuLink 仿真环境下对多回路控制系统进行PID 参数整定； 4. 在闭环的条件下，学习对系统的动态特性进行评估的方法； 二、主要仪器设备 PC 机、Matlab 软件。 三、实验内容和模型建立与实现 A. 实验背景描述 针对某一单程逆流列管式换热器，对应的工艺介质出口温度单回路控制系统如图3-1所示。它采用饱和蒸汽冷凝所释放的热量对工艺介质进行加热，使工艺介质的出口温度2T 稳定在某个定值。 图3-1中，F R 为工艺介质流量，1T 为工艺介质的进口温度，它们都由上游流程决定，是影响工艺介质出口温度2T 的主要干扰；V R 为加热蒸汽流量，作为工艺介质出口温度2T 的 专业：自动化（控制） 姓名：唐子涵 学号：3090104383 日期：2012.4.16 地点：玉泉五舍515
XMT-2000 智能型数字显示温度控制器使用说明书 此产品使用前，请仔细阅读说明书，以便正确使用，并妥善保存，以便随时参考。 操作注意 为防止触电或仪表失效，所有接线工作完成后方能接通电源，严禁触及仪表内部和改动仪表。 断电后方可清洗仪表，清除显示器上污渍请用软布或棉纸。显示器易被划伤，禁止用硬物擦拭或触及。 禁止用螺丝刀或书写笔等硬物体操作面板按键，否则会损坏或划伤按键。 1．产品确认 本产品适用于注塑、挤出、吹瓶、食品、包装、印刷、恒温干澡、金属热处理等设备的温度控制。本产品的PID参数可以自动整定，是一种智能化的仪表，使用十分方便，是指针式电子调节器、模拟式数显温控仪的最佳更新换代产品。本产品符合Q/SQG01-1999智能型数字显示调节仪标准的要求。 请参照下列代码表确认送达产品是否和您选定的型号完全一致。 XMT□-□□□□-□ ①②③④⑤⑥ ①板尺寸（mm）3:时间比例(加热) 5:下限偏差报警 省略:80×160(横式) 4:两位PID作用(继电器输出) 6:上下限偏差报警 A:96×96 5:驱动固态继电器的PID调节⑤输入代码 D:72×72 6:移相触发可控硅PID调节 1:热电偶 E:96×48(竖式) 7:过零触发可控硅PID调节 2:热电阻 F:96×48(横式) 9:电流或电压信号的连续PID调节 W:自由信号 G:48×48 ④报警输出⑥馈电变送输出 ②显示方式 0:无报警 V12:隔离12V电压输出 6:双排4位显示 1:上限绝对值报警 V24:隔离24V电压输出 ③控制类型 2:下限绝对值报警 GI4:隔离4-20mA变送输出 0:位式控制3:上下限绝对值报警 2:三位式控制 4:上限偏差报警 2．安装 2.1 注意事项（5）推紧安装支架，使仪表与盘面结合牢固。 （1）仪表安装于以下环境 （2）大气压力：86~106kPa。2．3 尺寸 环境温度：0~50℃。 相对湿度：45~85%RH。 （3）安装时应注意以下情况 H h 环境温度的急剧变化可能引起的结露。 腐蚀性、易燃气体。 直接震动或冲击主体结构。 B l 水、油、化学品、烟雾或蒸汽污染。 b b’ 过多的灰尘、盐份或金属粉末。 空调直吹。阳光的直射。 热辐射积聚之处。 h’ 2．2 安装过程（1）按照盘面开孔尺寸在盘面上打出用来安装单位：mm 仪表的矩形方孔。型号 H×B h×b×1 h’×b’ （2）多个仪表安装时，左右两孔间的距离应大 XTA 96×96 92×92×70 (92+1)×(92+1) 于25mm；上下两孔间的距离应大于30mm。 XTD 72×72 68×68×70 (68+1)×(68+1) （3）将仪表嵌入盘面开孔内。 XTE 96×48 92×44×70 (92+1)×(44+1) （4）在仪表安装槽内插入安装支架 XTG 48×48 44×44×70 (44+1)×(44+1) 3．接线 3.1接线注意 （1）热电偶输入，应使用对应的补偿导线。 （2）热电阻输入，应使用3根低电阻且长度、规格一致的导线。 （3）输入信号线应远离仪表电源线，动力电源线和负荷线，以避免引入电磁干扰。 3.2接线端子 4．面板布置 ①测量值（PV）显示器（红） ?显示测量值。 ?根据仪表状态显示各类提示符。 ②给定值（SV）显示器（绿） ?显示给定值。 ?根据仪表状态显示各类参数。 ③指示灯 ?控制输出灯（OUT）(绿)工作输出时亮。 ?自整定指示灯（AT）(绿) 工作输出时闪烁。 ?报警输出灯1（ALM1）(红)工作输出时亮。 ?报警输出灯2（ALM2）(红)工作输出时亮。 ④SET功能键 ?参数的调出、参数的修改确认。 ⑤移位键 ?根据需要选择参数位，控制输出的ON/OFF。 ⑥▲、▼数字调整键 ?用于调整 数字，启动/退出自整定。
数字调节器是用数字技术和微电子技术实现闭环控制的调节器，又称数字调节仪表。它接受来自生产过程的测量信号，由内部的数字电路或微处理机作数字处理，按一定调节规律产生输出数字信号或模拟信号驱动执行器，完成对生产过程的闭环控制。 本次智能仪表课程设计主要目的是设计一种数字PID调节器。PID控制算法是历史最悠久，生命力最强的一种控制算法。它是迄今为止最通用的控制方法。它提供一种反馈控制，通过积分作用可以消除稳态误差，通过微分作用可以预测未来。本设计的PID数字调节器采用 STC89C52RC单片机作为主控单元，采用ADC0832作为A/D转换器，具有数字滤波等功能，通过PID算法实现调节功能，调节器设定值、参数可通过四个独立按键设置，采用LED数字显示，通过AD420模块电路输出模拟信号。 关键词:数字调节器； PID控制算法；LED显示；A/D转换器
摘要 (1) 第1章前言 (4) 1.1调节器原理与作用 (4) 1.2PID控制算法简介 (4) 1.2.1 模拟PID算法 (4) 1.2.2 数字PID算法 (5) 第2章总体方案设计 (6) 第3章硬件选择与电路设计 (7) 3.1单片机选择 (7) 3.2最小系统设计 (8) 3.2.1 时钟电路 (8) 3.2.2 复位电路 (8) 3.3A/D转换器ADC0832简介与电路设计 (9) 3.4LED数码显示方式及电路设计 (10) 3.4.1 静态显示和动态显示 (10) 3.4.2 LED显示硬件接线图设计 (10) 3.5按键电路的设计 (10) 3.6D/A转换电路设计 (11) 3.6.1 AD420简介 (11) 3.6.2 D/A转换电路设计 (12) 第4章软件设计 (13) 4.1调节器主程序设计 (13) 4.2输入与输出模块程序设计 (13) 4.2.1 输入模块程序设计 (13) 4.2.2 输出模块程序设计 (14) 4.3按键程序设计 (15)
第五章PID调节器的数字化实现 一、授课时间：年月日第20 次 二、教学目的： 1、掌握PID调节器的优点 2、掌握PID调节器的作用 三、教学的重点及难点： 重点：PID调节器的作用。 难点：PID调节器的作用。 四、教学内容及过程： 5.1 PID调节器 5.1.1 PID调节器的优点 1．技术成熟 PID调节是连续系统理论中技术最成熟，应用最广泛的一种控制方法。 2．易被人们熟悉和掌握 生产技术人员及操作人员都比较熟悉它，并在实践中积累了丰富的经验，特别是一些工作时间较长的工程技术人员。 3．不需要建立数学模型 目前，有许多工业对象得不到或很难得到精确的数学模型，因此，应用直接数字控制方法比较困难或根本不可能，所以，必须用PID算法。 4．控制效果好 虽然计算机控制是断续的，但对于时间常数比较大的系统来说，其近似于是连续变化的。因此，用数字PID完全可以代
替模拟调节器，并得到比较满意的效果。 5.1.2 PID调节器的作用 1．比例调节器 比例调节器的微分方程为 Y=Kpe(t) (5-1) 式中：Y为调节器输出；Kp为比例系数；e(t)为调节器输入偏差。 由上式可以看出，调节器的输出与输入偏差成正比。因此，只要偏差出现，就能及时地产生与之成比例的调节作用，具有调节及时的特点。比例调节器的特性曲线如图5-1所示。 图5-1 阶跃响应特性曲线 比例调节作用的大小，除了与偏差有关，主要取决于比例系数。比例系数越大，调节作用越强，动态特性也越好。反之，比例系数越小，调节作用越弱。但对于多数惯性环节，Kp太大时，会引起自激振荡。 比例调节器的主要缺点是存在静差，因此，对于扰动较大，惯性较大的系统，若采用单纯的比例调节器，就难于兼顾动态和静态特性，因此，需要用调节规律比较复杂的调节器。 2．比例积分调节器
多回路注塑机控制原理 在一般小型注塑机加热系统中，一般有3-4个温区，每个温区功率约为2-3KW。传统的电磁加热改造是采用多个2.5KW控制板，再加上配电箱，构成一个比较复杂的组合电磁加热系统，此方法虽然有节能效果，预热速度也快。但安装数量多，电磁干扰也比较大，接线比较复杂，给工程安装人员带来一定的麻烦。为了减小电磁加热器数量，提高注塑机电磁加热工作性能和安装改造效率，广东江信电子推出一款注塑机专用电磁感应加热多路控制器，额定功率为8KW。最多可带4个线圈，轮流切换工作方式，达到每个温区的加热温度。 注塑机专用电磁加热多路控制器接线说明
工作原理本分区控制器是针对一个电磁加热机芯分时加热多个区的控制方式，主要用于需要多区加热的注塑机等工业设备加热。各个温区的温控器继电器输出接在本控制器的温控输入端，温控器输入一对应输出一的对应，当对应的输入端输入220V时，则对应的输出端继电器吸合，控制器交流接确器接通，当输入端接通220V时，继电器吸合后，本控制器将启动机芯加热，加热时间默认为15秒钟，当加热15秒钟后，多路控制器依次检测第二个温控器信号，当需要加热时计到达时15秒钟后，则停止第一区加热，自动轮流第二区加热，依次检测，当都无加热220V电源时，则不加热。本控制器输入信号为原来每个温区的电阻加热220V
电源电压。只需要将此输入电压接到IN1、IN2、IN3、IN4时，同时输入信号灯亮，表示输入信号正常。 本分区控制器可以设定线圈的工作时间，默认为15秒，需要更改轮流工作时间 时，长按住FRG编程键，显示F-01，再调节键，调节到F-16时，按住ENTER键进入轮流时间工作设定状态。此时显示15，在闪动，表示等待输入 时间，通过和键调节时间好后，再按住ENTER键3秒钟不放，就自动保存，设定时间范围为5-60秒。 线圈制作参数调试方法：通电工作后显示面板默认显示输入工作电流，建议用钳表测输入电流检查一下输入电流是否在额定电流范围，正常工作时每相电流约为 10-11A，接按一下键一次，显示工作频率，正常时显示15-22KHz，高于22KHz，说明线圈绕少了，需要增加线圈；低于15KHz，说明线圈多绕了，需减 少线圈。要是工作频率对了，再按键一次，此时显示相位差状态，正常显示00-03，高于04说明线圈可能比较少，或者保温层可能比较厚，或者线圈间隔可能比较大。当加热到炮桶正常生产温度时，三个参数要符合标准，机器方能理想工作：一，工作电流：（85-100%额定范围内都正常）；二，工作频率：10-20KHz；三，工作相位差：00-03。
数字显示调节仪表原理及维修 华东化工学院出版社
目录 1概述------------------------------------------------------------------------------（1） 1.1数字显示调节仪表的特点和组成-------------------------------------------------（1） 1.2数字显示调节仪表的分类和命名-------------------------------------------------（4） 1.3主要技术指标-----------------------------------------------------------------（6）2电路基础-------------------------------------------------------------------------（8） 2.1运算放大器-------------------------------------------------------------------（8） 2.2A/D转换器-------------------------------------------------------------------（19）3模块电路原理--------------------------------------------------------------------（38） 3.1DVM模块--------------------------------------------------------------------（38） 3.2热电偶信号变换和放大模块----------------------------------------------------（44） 3.3非线性补偿模块--------------------------------------------------------------（51） 3.4折线法开方模块--------------------------------------------------------------（57） 3.5R／V转换及热电阻的非线性补偿模块--------------------------------------------（59） 3.6六端电桥R／V转换模块-------------------------------------------------------（66） 3.7I／V和V／V交流电平转换模块------------------------------------------------（70） 3.8V／I转换模块---------------------------------------------------------------（72） 3.9LED电平显示模块------------------------------------------------------------（78） 3.10巡检模块--------------------------------------------------------------------（81） 3.11位式调节模块----------------------------------------------------------------（86） 3.12时间比例调节模块------------------------------------------------------------（89）
单回路控制系统原理 一、过程控制的特点 与其它自动控制系统相比, 过程控制的主要特点是: 1、系统由工业上系列生产的过程检测控制仪表组成。一个简单的过程控制系统是由控制对象和过程检测控制仪表( 包括测量元件, 变送器、调节器和调节阀) 两部分组成。 如图1: 液位控制系统 Q2 K C: 调节器的静态放大系数 K V: 调节阀的静态放大系数 K0: 被控对象的静态放大系数
K m: 变送器的静态放大系数 2、被控对象的设备是已知的, 对象的型式很多, 它们的动态特性是未知的或者是不十分清楚的, 但一般具有惯性大, 滞后大, 而且多数具有非线性特性。 3、控制方案的多样性。有单变量控制系统、多变量控制系统; 有线性系统、有非线性系统、; 有模拟量控制系统、有数字量控制系统, 等等。这是其它自动控制系统所不能比拟的。 4、控制过程属慢过程, 多半属参量控制。即需对表征生产过程的温度、流量、压力、液位、成分、PH等进行控制。 5、在过程控制系统中, 其给定值是恒定的( 定值控制) , 或是已知时间的函数( 程序控制) 。控制的主要目的是在于如何减少或消除外界扰动对被控量的影响。 工业生产要实现生产过程自动化, 首先必须熟悉生产过程, 掌握对象特点; 同时要熟悉过程参数的主要测量方法, 了解仪表性能、特点, 根据生产工艺要求和反馈控制理论的分析方法, 合理正确地构建过程控制系统; 而且经过改变调节仪表的PID特性参数, 使系统运行在最佳状态。 过程控制系统的品质是由组成系统的对象和过程检测仪表各环节的特性和系统的结构所决定的。 二、单回路控制系统原理 如图1所示单回路控制系统由对象、测量变送器、调节器、调节阀等环节组成。由于系统结构简单, 投资少, 易于调整、投运, 又
单回路测控仪说明书 篇一：单回路数显控制仪说明书 篇二：单回路控制系统参数整定 课程设计报告 ( XX-- XX年度第2学期) 名称：过程控制系统题目：院系：班级：学号：学生姓名：指导教师： 设计周数：第十七周 成绩： 日期：XX年6月23 日 《过程控制系统》课程设计 任务书 一、目的与要求 1．掌握单回路控制系统整定方法； 2．掌握PID参数对控制品质影响规律； 3．运用相应软件开发单回路控制系统整定程序。 二、主要内容 1．学习基于被控对象模型的单回路控制系统参数整定方法； 2．开发单回路控制系统PID参数整定程序； 3．寻找不同PID参数对控制品质影响规律。 三、进度计划
四、设计成果要求 1．阐明基于被控对象模型的单回路控制系统参数整定方法的基本原理； 2．完整的、可运行的单回路控制系统PID参数整定程序； 3．验证整定的PID参数下的控制效果，给出控制曲线图，同时给出其它PID参数下 的控制曲线图，总结不同PID参数对控制品质影响规律。 五、考核方式 1．设计报告； 2．设计答辩。 二、设计（实验）正文 1.学习基于被控对象模型的单回路控制系统参数整定方法； 1）经验法内容： 经验法实际是一种试凑法，是在生产实践中总结出来的参数整定法，该法在现场中得到了广泛的应用。利用经验法对系统的参数进行整定时，首先根据经验设置一组调节器参数，然后将系统投入闭环运行，待系统稳定后作阶跃扰动试验，观察调节过程；若调节过程不满足要求，则修改调节器参数，再作阶跃扰动试验，观察调节过程；反复上述试验，直到调节过程满意为止。 实验步骤： (1) 首先将调节器的积分时间Ti置最大，微分时间Td 置最小，根据经验设置比例带δ的数值，完成后将系统投入
数字调节器简介 一、调节器的概念 调节器是一种将生产过程参数的测量值与给定值进行比较，得出偏差后根据一定的调节规律产生输出信号推动执行器消除偏差量，使该参数保持在给定值附近或按预定规律变化的控制器。 通常我们使用的最普遍的是PID调节规律的调节器，该调节器将来自变送器的测量值与给定值相比较后产生的偏差进行比例、积分、微分（PID）运算，并输出统一标准信号，去控制执行机构的动作，以实现对温度、压力、流量、液位及其他工艺变量的自动控制。二、数字调节器的概念 数字调节器是用数字技术和微电子技术实现闭环控制的调节器，又称数字调节仪表。它接受来自生产过程的测量信号，由内部的数字电路或微处理机作数字处理，按一定调节规律产生输出数字信号或模拟信号驱动执行器，完成对生产过程的闭环控制。 三、数字调节器的发展 自从以晶体管、集成运算放大器为核心部件的模拟调节仪表出现以后，就在工业过程控制中起到了重大作用，它使人们从繁重的控制操作中解放出来，大大的提高了产品质量和生产效率。 但是，随着现代生产规模的不断扩大，生产过程日益复杂化，都要求调节装置应该具有更强、更复杂的运算控制功能，以满足生产过程的需要。随着计算机技术的飞速发展，以数字计算机为核心的数字调节仪表应运而生了。
数字调节器是20世纪70年代在模拟调节仪表的基础上采用数字技术和微电子技术发展起来的新型调节器。由于采用集成电路和大规模集成电路，它与微型计算机十分相似，只是在功能上以过程调节为主。自从数字调节器推出以来，随着微处理机技术的发展,智能型数字调节器的功能也不断进步，由于数字设定、运算功能的增强，不仅使调节器的功能大幅度提高，而且由自整定、多种信号制输入、自由电源、EPROM等新技术的使用，使用户操作变得简单化, 并且减少了库存，方便了备品备件的管理。 另外，不仅数字调节器的单机功能得到提高，而且由于通信功能的增强，遥控、遥测操作的实现，从而使到目前为止价格昂贵的DCS 的各项功能，用通用微型计算机和数字调节器的组合即可得到实现，越来越多地应用于中、小规模过程控制系统中。 但是另一方面, 功能的提高，必将使设定项目增多和设定变得繁琐，从而增加了现场工程师的负担。同时以微型计算机和PLC为主组成的中、小规模自动化系统，也需要增加与数字调节器的联网功能，从而追求系统结构的简单化和数模混合控制的功能。 四、数字调节器的特点 数字调节器和模拟调节器在构成原理和所用器件上有着很大差别，前者采用数字技术，以微型计算机为核心部件。而后者采用模拟技术，以运算放大器、晶体管等模拟电子器件为基本部件。数字调节器具有如下一些优点。 （1）功能丰富——调节灵活方便，在相同硬件配置下利用程序
1.1.1单回路控制系统设计 第一节过程控制系统设计概述 ?单回路反馈控制系统---又称简单控制系统，是指由一个被控过程、一个 检测变送器、一个控制器和一个执行器所组成的．对一个被控变量进行控 制的单回路反馈闭环控制系统。 ?单回路反馈控制系统组成方框图： ?简单控制系统是实现生产过程自动化的基本单元、其结构简单、投资少、易于调整和投运，能满足一般工业生产过程的控制要求、因此在工业生产小应用十分广泛，尤其适用于被控过程的纯滞后和惯性小、负荷和扰动变化比较平缓，或者控制质量要求不太高的场合。 ?过程控制系统设计和应用的两个重要内容：控制方案的设计、调节器整定参数值的确定。 ?过程控制系统设计的一般要求： ●过程控制系统是稳定的，且具有适当的稳定裕度。 ●系统应是一个衰减振荡过程，但过渡过程时间要短，余差要小。 ?过程控制系统设计的基本方法： 设计方法很多，主要有对数频率特性设计法、根轨迹设计法、系统参数优化的计算机辅助设计等。 ?过程控制系统统设计步骤： ●建立被控过程的数学模型 ●选择控制方案 ●建立系统方框图 ●进行系统静态、动态特性分析计算 ●实验和仿真 ?过程控制系统设计的主要内容： ●控制方案的设计：核心，包括合理选择被控参数和控制参数、信息的获取 和变送、调节阀的选择、调节器控制规律及正、反作用方式的确定等。 ●工程设计：包括仪表选型、控制室和仪表盘设计、仪表供电供气系统设计、 信号及联锁保护系统设计等。 ●工程安装和仪表调校 ●调节器参数工程整定：保证系统运行在最佳状态。
第二节单回路控制系统方案设计 1.被控参数的选择 ?选取被控参数的一般原则为： ●选择对产品的产量和质量、安全生产、经济运行和环境保护具有决定性作 用的，可直接测量的工艺参数为被控参数。 ●当不能用直接参数作为被控参数时，应该选择一个与直接参数有单值函数 关系的间接参数作为被控参数。 ●被控参数必须具有足够大的灵敏度。 ●被控参数的选择必须考虑工艺过程的合理性和所用仪表的性能。 2.控制参数的选择 ?需要正确选择控制参数、调节器调节规律和调节阀的特性。 ?当工艺上允许有几种控制参数可供选择时，可根据被控过程扰动通道和控制通道特性，对控制质量的影响作出合理的选择。所队正确选择控制参数就是正确选择控制通道的问题。 ?扰动作用-----由扰动通道对过程的被控参数产生影响，力图使被控参数偏 离给定性 ?控制作用-----由控制通道对过程的被控参数起主导影响，抵消扰动影响， 以使被控参数尽力维持在给定值。 ?在生产过程有几个控制参数可供选择时，一般希望控制通道克服扰动的校正能力要强，动态响应要比扰动通道快。 ?可由过程静态特性的分析（扰动通道静态放大倍数K f、控制通道静态放大倍数K o）、过程扰动通道动态特性的分析（时间常数T f、时延τf、扰动作用点位置）、过程控制通道动态特性的分析（时间常数T o、时延τ（包括纯时延τ0、容量时延τc）、时间常数匹配）确定各参数选择原则。 ?根据过程特性选择控制参数的一般原则： ●控制通道参数选择：选择过程控制通道的放大系数K o要适当大一些，时间 常数T o要适当小一些。纯时延τ0愈小愈好，在有纯时延τ0的情况下，τ0 与T o之比应小—些（小于1），若其比值过大，则不利于控制。 ●扰动通道参数选择：选择过程扰动通道的放大系数K f应尽可能小。时间常 数T f要大。扰动引入系统的位置要远离控制过程（即靠近调节阀）。容量 时延τc愈大则有利于控制。 ●时间常数匹配：广义过程(包括调节阀和测量变送器)由几个一阶环节组成， 在选择控制参数时，应尽量设法把几个时间常数错开，使其中一个时间常 数比其他时间常数大得多，同时注意减小第二、第三个时间常数。 ●注意工艺操作的合理性、经济性。 3.系统设计中的测量变送问题 ?被控参数的测量和变送必须迅速正确地反映其实际变化情况，为系统设计提供准确的控制依据。 ?测量和变送环节的描述：
数字显示控制仪要问的问题： 1.亲，有没有型号，或者是品牌，功能要求，您可以用手机把仪表接线端子拍照，发给我们让技术看一下，帮您选择一个接线跟您图片相匹配的仪表。 2.您的仪表外形尺寸,或者开孔尺寸是多少毫米。 3.接入的什么传感器，传感器输出信号是什么？ 4.您仪表输出的是几路开关量信号、干接点信号，几路4-20MA电流模拟量输出信号或，如果是其他信号请提前告知我们。 5.是否带DC24直流电压输出，一般配压力变送器,液位变送器，温度变送器使用,是要带DC24V直流电压输出，给传感器或变送器提供工作电源。 6.是否带485通讯协议？或其他通讯协议。 7.如果您温控仪没有其他要求的，比较常用的型号是SWP-C803-01-23-HL,这台表的功能是，热电偶，热电阻，4—20MA,PT100，电流，电压都可以输入的智能仪表，上下限控制或者报警，仪表开孔尺寸是152×76mm。 数显控制仪功能代码描述这一类仪表属于二次仪表SWP,WP,XM,DY，NHR等是各个厂家商标，为品牌标志。没有其他含义。 外形尺寸： 仪表是方形、竖表、横表一定要问清楚外形尺寸一定要问清不清楚不能订货： 1.48*48 7.72*72 9.96*96 4.96*48（横式）48*96（竖式） 8.160*80（横式）80*160（竖式） N：在选型表前面没功能含义 N：在后面代表无报警选型结束，有的就省略了没有功能含义 R：记录功能 LCD：液晶价格较高 LED：数码管是销售的主打产品 DC：直流电 AC：交流电 PID:可编程控制器 C、X：都可代表横式表 D：代表双屏幕显示另加30 D803和C803功能一样 S：代表竖式表 T：在前面代表85-260V宽电压供电（也叫开光电源供电） W:代表数显表是DC24V直流工作电压不用加价 P：DC24V直流电源，馈电输出，是给压力变送器，液位变送器等传感器提供工作电源加50
AL808系列智能型数字调节器 目录 1．概述………………………………………………………………………………… 2 功能特点………………………………………………………………………… 3．型号定义………………………………………………………………………… 4．仪器安装………………………………………………………………………… 5．电气连接…………………………………………………………………………… 6．面板介绍………………………………………………………………………… 7．面板显示及操作………………………………………………………………… 8．PlD参数整定…………………………………………………………………… 9．故障显示………………………………………………………………………… 10．软件组态(功能参数的设置)…………………………………………………… 11．线性输入信号的标定…………………………………………………………… 12．曲线程序控制的使用…………………………………………………………… 13．串行数字通讯接口的使用……………………………………………………… 14．AL809阀位控制器使用说明…………………………………………………… 15．输入信号测量范围……………………………………………………………… 16．特型仪表介绍…………………………………………………………………… 1．概述 AL808系列智能调节器采用了目前国际上多项先进技术：专用微处理器，电擦除存储器，开关电源，特殊高速16位A／D转换器，抗干扰自动恢复技术，本公司独有的无超调PID算法及PID自整定技术，因而保证了本公司生产的ALS08智能型工业调节器具有测控精度高，抗干扰性能强，功能完备，操作简单等特点，具有广泛的适用性。 AL808系列智能调节器硬件功能可通过插入功能模块来完成，所有软件功能可通过按键操作组态，组态方式对用户全部公开，用户只需在选订完硬件模块后，即可组态成用户所需功能的产品。 ALS08系列智能调节器由于硬件采用模块方式，软件采用组态方式，因此其适用范围非常广泛，不但可应用于各种温度测控系统，而且还可应用于湿度，压力，称重，流量，液位，酸度等多种工业测控领域。由于带有多种通讯模块，仪器内所有参数可由上位机读出和修改，因此在工业集散控制系统中作为工作站，是一种非常理想的产品。 2．功能特点 ●采用了本公司专有的高速16位A／D转换器，自动温漂、零漂修正技术，保证仪表具有0．2％的测量精度。 ●采用本公司专有的无超调PID算法及PID自整定技术，保证仪表不超调，不欠调，控温精度可达1℃或0．1℃，具有极高的控制精度。 ●J、K、E、R、S、B、T热电偶，Pt100、Cu50热电阻，远传压力电阻信号，线性电压(电流)自由输入，并可扩充任意规格输入信号。 ●输出采用模块结构，可选择继电器、逻辑电平(驱动固态继电器)、可控硅过零触发、可控
《自动控制原理》总复习
第一章自动控制的基本概念 一、学习要点 1.自动控制基本术语：自动控制、系统、自动控制系统、被控量、输入量、干扰量、受控对 象、控制器、反馈、负反馈控制原理等。 2.控制系统的基本方式： ①开环控制系统；②闭环控制系统；③复合控制系统。 3.自动控制系统的组成：由受控对象和控制器组成。 4.自动控制系统的类型：从不同的角度可以有不同的分法，常有： 恒值系统与随动系统；线性系统与非线性系统；连续系统与离散系统；定常系统与时变系统等。 5.对自动控制系统的基本要求：稳、快、准。 6.典型输入信号：脉冲、阶跃、斜坡、抛物线、正弦。 二、基本要求 1.对反馈控制系统的基本控制和方法有一个全面的、整体的了解。 2.掌握自动控制系统的基本概念、术语，了解自动控制系统的组成、分类，理解对自动控制 系统稳、准、快三方面的基本要求。 3.了解控制系统的典型输入信号。 4.掌握由系统工作原理图画方框图的方法。 三、内容结构图
四、知识结构图 第二章 控制系统的数学模型 一、学习要点 1．数学模型的数学表达式形式 （1）物理系统的微分方程描述；（2）数学工具—拉氏变换及反变换； （3）传递函数及典型环节的传递函数；（4）脉冲响应函数及应用。 2．数学模型的图形表示 （1）结构图及其等效变换，梅逊公式的应用；（2）信号流图及梅逊公式的应用。 二、基本要求 1、正确理解数学模型的特点，对系统的相似性、简化性、动态模型、静态模型、输入变 量、输出变量、中间变量等概念，要准确掌握。 2、了解动态微分方程建立的一般方法及小偏差线性化的方法。 3、掌握运用拉氏变换解微分方程的方法，并对解的结构、运动模态与特征根的关系、零输入 响应、零状态响应等概念有清楚的理解。 4、正确理解传递函数的定义、性质和意义。熟练掌握由传递函数派生出来的系统开环传递函
一、单回路控制系统 1. 画出图示系统的方框图： 2. 一个简单控制系统总的开环增益（放大系数）应是正值还是负值？仪表行业定义的控制器增益与控制系统中定义的控制器的增益在符号上有什么关系？为什么？ 3. 试确定习题1中控制器的正反作用。若加热变成冷却，且控制阀由气开变为气关，控制器的正反作用是否需要 4. 什么是对象的控制通道和扰动通道？若它们可用一阶加时滞环节来近似，试述K P 、K f 、τp 、τf 对控制系统质量的影响。 5. 已知广义对象的传递函数为1) S (T e K P S τP P +-，若P P T τ的比值一定时，T P 大小对控制质量有什么影响？为什么？ 6. 一个简单控制系统的变送器量程变化后，对控制质量有什么影响？举例说明。 7. 试述控制阀流量特性的选择原则，并举例加以说明。 8. 对图示控制系统采用线性控制阀。当负荷G 增加后，系统的响应趋于 非周期函数，而G 减少时，系统响应震 9. 一个简单控制系统中，控制阀口 径变化后，对系统质量有何影响？ 10. 已知蒸汽加热器如图所示，该系 统热量平衡式为：G 1C 1(θ0-θi )=G 2λ(λ 为蒸汽的冷凝潜热)。 （1）主要扰动为θi 时，选择控制阀的流量特性。 （2）主要扰动为G 1时，量特性。 （3特性。 11.
作用后，对系统质量有什么影响？为了保持同样的衰减比，比例度δ要增加，为什么？ 12. 试写出正微分和反微分单元的传递函数和微分方程；画出它们的阶跃响应，并简述它们的应用场合。 13. 什么叫积分饱和？产生积分饱和的条件是什么？ 14. 采用响应曲线法整定控制器参数，选用单比例控制时，δ=K P τP /T P ×100%,即δ∝K P ，δ∝τP /T P ,为什么？而选择比例积分控制时，δ=1.44K P τP /T P ×100%，即比例度增加，为什么？ 15. 采用临界比例度法整定控制器参数，在单比例控制时，δ=2δK (临界比例度)，为什么？ 16. 在一个简单控制系统中，若对象的传递函数为 ) 1T )(1S 1)(T S (T K W P V P +-+S ，进行控制器参数整定时，应注意什么？ 17. 已知广义对象的传递函数为1) S (T e K P S τP P +-，采用比例控制，当系统达到稳定边缘时，K C =K CK ，临界周期为T K 。问： (1)T K /τP 在什么数值范围内(即上、下界)，τP /T P 增加时，这一比值是上升还是下降？ (2)K CK 在什么数值范围内(即上、下界)，τP /T P 增加时，K CK 是上升还是下降？ 18. 一个过程控制系统的对象有较大的容量滞后，而另一系统由于测量点位置造成纯滞后。若对两个系统均采用微分控制，试问效果如何？ 19. 某一温度控制系统，采用4:1衰减曲线法进行整定，测得系统的衰减比例度 δs=25%，衰减振荡周期Ts=10min ，当控制器采用P 和PI 控制作用时，试求其整定参数值。 20. 有一个过程控制系统(采用DDZ-Ⅲ型仪表)，当广义对象的输入电流（即控制器的输出电流）为14mA 时，其被控温度的测量值为70℃。当输入电流突然从14mA 增至15mA ，并待被控温度达到稳定时，其测量值为74℃。设测温仪表的量程为50-100℃。同时由实验测得广义对象的时间常数T P =3min ，滞后时间τP =1.2min ，试求衰减比为4:1时PI 控制器的整定参数值。 21. 某一个过程控制系统，利用临界比例度法进行控制器的参数整定。当比例度为12%时，系统出现等幅振荡，其临界振荡周期为180s ，试求采用PID 控制器时的整定参数值。 22. 已知控制系统方块图如下： 求：(1)X 作单位跃阶变化时，随动控制系统的余差。
AMC系列多回路监控单元在智能配电回路中的应用 刘亚君 江苏安科瑞电器制造有限公司江苏江阴 摘要：介绍了AMC系列多回路智能监控单元在智能配电回路中的的应用，将众多配出回路的测量、计量、开关状态监测、控制和数字通讯等功能于一体，大大简化了系统的设计，降低了设备成本，简化了用户投资，方便了用户的使用和检修。具有功能强大、性价比高、方便用户使用、节约用户投资等优点关键字：AMC系列智能监控单元，简化系统，降低投资，性价比高 0引言 随着配电系统的发展，智能配电回路中各种仪表向集成化和网络化发展的方向是越来越清晰。目前单回路集成化的优势已经出现，但是对多个回路的集成还未产生。 本文将要介绍的是最新开发的AMC系列多回路智能监控单元在智能配电出线回路中的应用。该系列监控单元主要应用于多个配电出线回路的电参量的监测，它将回路中的母线电压、多个配出回路的电流、功率、电能和各个回路的开关状态集中测量、显示、并通讯输出，实现了对监控要求较简单的配电出线回路的集中测量和监视，一个AMC多回路监控单元就能实现上述多个回路的监测功能，大大方便了系统的接线、安装、调试;节约了用户的投资，降低了系统成本等优点，必将引领国内外智能配电领域的发展方向，成为智能配电中出线回路监控系统的发展主流。 1AMC产品的型号说明 2技术背景 在传统的智能配电出线回路中，要实现对回路中每个负载的各种电参量的全面监测，一般有以下2种组网方式(以三相为例)： 方案1：(图1) 该方案在三相智能配电出线回路中是比较常见的一种方案。在对配电出线回路负载的监控中，用户一般需要监控各路负载的各种电参量，包括每路负载的电流、电压、功率、电能、开关状态等。因此在设计方案时，针对每种电参量，用户需要单独配置可以测量各种电参量的仪表，由图1可以看到，为了监控每路负载，用户必须为每路负载配置1个电流表、1个电压表、1个功率表、1个电能表、1个I/O模块。而且为了实现网络化管理，每个仪表还必须是能够进行通讯的。由图1可以看出，用于监测每路三相负载的电测仪表达到5个。采用该方案的缺点是需要多个仪表才能监控每路负载的各种电参量，监控路数越多，使用仪表越多，用户安装、维修、管理很不方便。且投资较大。优点是单个仪表出故障不影响对配电回路的其他电参量的监控，测量的精度较高，实时性较强。
单回路控制器的设计 学院：电子工程学院 年级：2012级 专业：自动化 姓名：、 学号：20125229 指导教师：
摘要 介绍了以89C51单片机实现的单回路智能控制器的设计思想，由于软件功能丰富，因此这可完成模拟仪表难以或无法完成的复杂调节功能，运算功能的显示功能，它可适用于工业过程中控制诸多领域。并且分析了51单片机与8255的连接方法，可以用它制成多路扩展的IO口控制器。该系统将单片机应用到单回路控制系统，实现一个比较简单的单回路PID控制。 。 关键词 单片机单回路智能控制器软件设计 IO扩展 PID控制
目录 摘要 (2) 第1章前言 (1) 1.1当前单片机系统的介绍及在单回路控制过程中的应用与前景错误！未定义书签 第2章单片机外部设备扩展 (2) 2.1单片机最小系统设计 (2) 2.1.1 单片机外部存储器的扩展 (2) 2.12 看门狗电路、复位电路的设计 (2) 2.2I/O接口的扩展 (3) 2.2.1.1 I/O扩展概述 (3) 2.2.2 89c51与可编程RAM/IO芯片8255的接口 (4) 2.3键盘的设计 (4) 2.4 LED显示器设计 (5) 2.5 数字量模拟量转换 (5) 2.5.1 信号采样及转换电路设计 (7) 2.6开关量的输入输设计 (8) 2.7 单片机串行口扩展设计。（MAX232与单片机接口设计） (10) 结论 (11) 参考文献 (12) 致谢 (12)
第1章前言 1．1单回路控制系统的介绍及单片机在单回路控制系统中的应用及前景 89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器（FPEROM—Falsh Programmable and Erasable Read Only Memory）的低电压、高性能CMOS8位微处理器，俗称单片机。单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除100次。该器件采用ATMEL 高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL的89C51是一种高效微控制器， VCC：供电电压。GND：接地。P0口：P0口为一个8位漏级开路双向I/O 口，每脚可吸收8TTL门电流。当P1口的管脚第一次写1时，被定义为高阻输入。P0能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据地址的低八位。在FIASH编程时，P0 口作为原码输入口，当FIASH进行校验时，P0输出原码，此时P0外部必须被拉高。P1口：P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口，P1口缓冲器能接收输出4TTL 门电流。P1口管脚写入1后，被内部上拉为高，可用作输入，P1口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。在FLASH编程和校验时，P1口作为第八位地址接收。 P2口：P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2口缓冲器可接收，输出4个TTL门电流，当P2口被写“1”时，其管脚被内部上拉电阻拉高，且作为输入。并因此作为输入时，P2口的管脚被外部拉低，将输出电流。这是由于内部上拉的缘故。P2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时，P2口输出地址的高八位。在给出地址“1”时，它利用内部上拉优势，当对外部八位地址数据存储器进行读写时，P2口输出其特殊功能寄存器的内容。P2口在FLASH编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。 P3口：P3口管脚是8个带内部上拉电阻的双向I/O口，可接收输出4个TTL门电流。当P3口写入“1”后，它们被内部上拉为高电平，并用作输入。作为输入，由于外部下拉为低电平，P3口将输出电流（ILL）这是由于上拉的缘故。 RST：复位输入。当振荡器复位器件时，要保持RST脚两个机器周期的高电平时间。
1、判断故障在仪表之内还是仪表之外 数字显示控制仪的对外接线有电源、输入信号和输出信号，所以当发现显示有异常现象时，首先应使用万用表测试其后部端子信号，应在仪表要求的数值之内。如:当仪表送电无显示时，首先应检查仪表供电电源是否异常，如正常而仪表仍无显示时，可断定仪表内部电源或有关元器件损坏;当显示有溢出或乱跳时，可测量其输入信号是否有开路或接触不良现象，如果测得开路，则故障发生在表外，查出信号开路处，排除后即可正常;当测量温度低于给定值而回路电流表仍为零时，可用万用表测量仪表后部端子输出信号，正常时应为10mA，如果没有则说明仪表本身有问题，如果有，而回路电流仍无指示时，可断定故障发生在仪表之外，即配套的ZK-1可控硅电压调整器或电流表有问题，可进一步查找和判断。通过检查仪表后部端子上信号，即可断定所出故障是在仪表之内还是仪表之外。当确认故障发生在仪表之内时，可根据故障现象进一步判断故障在仪表内的具体部位数字显示控制仪故障排除。 2、数字显示控制仪常见故障及原因和排除方法 故障原因如下数字显示控制仪故障排除: 2.1 故障现象─显示数字不稳(乱跳) 1) 仪表接地不良; 2) 供电电源不稳; 3) 电源变压器屏蔽开路; 4) 表内基准电压和负电源有故障; 5) 电位器接触不良; 6) 7107损坏; 7) 电源滤波稳压不好; 8) 室温补偿电路和基准电源有基础不良; 9) 自动调零电路损坏; 10) 表内连接、接插件或元器件有虚焊或接触不良; 11) 集成运放内噪声太大。 2.2 故障现象─输出为0mA 1) 输出三极管损坏;
2) 集成运放输出为负电位; 3) 桥路电源损坏或其回路连接开路; 4) 输出三极管发射极电阻或引线开路; 5) 输出连线开路。 2.3 故障现象─输出为10mA 1) 输出三极管击穿; 2) 集成运放输出为正电位使三极管导通; 3) 集成运放损坏。 2.4 故障现象─输出不稳数字显示控制仪故障排除 1) 外部干扰过大; 2) 桥路电源不稳; 3) 有关器件或焊点有虚焊处; 4) 接插件接触不良; 5) 集成运放内部噪声增大; 6) 电源电压过低; 7) 输出三极管特性不好。 2.5 故障现象─显示器全不亮 1) 电源变压器损坏或有关连线开路; 2) 熔断器烧断(开路) ; 3) 数字面板表电源连接开路; 4) LED显示器损坏。 2.6 故障现象─显示溢出 1) 输入信号线在表内部分有开路处; 2) 放大器电源损坏;