高级过程控制实验台

一、实训目的通过本次过程控制实验实训，使我对过程控制的基本原理、系统组成、控制策略以及实际应用等方面有一个全面的认识，提高我运用理论知识解决实际问题的能力。

同时，通过实验操作，掌握实验设备的使用方法，培养我的动手能力和团队协作精神。

二、实训内容1. 实验设备本次实验使用的设备包括：过程控制系统实验台、传感器、执行器、控制器、计算机等。

2. 实验内容（1）过程控制系统基本原理及组成（2）传感器特性及测量方法（3）执行器特性及控制方法（4）控制器特性及控制策略（5）过程控制系统设计及应用三、实验步骤1. 观察实验设备，了解其组成及功能。

2. 搭建实验系统，连接传感器、执行器、控制器等。

3. 根据实验要求，设置控制器参数，实现过程控制。

4. 观察实验现象，分析实验结果，调整控制器参数，优化控制效果。

5. 实验结束后，整理实验数据，撰写实验报告。

四、实验结果与分析1. 实验现象通过搭建实验系统，观察实验现象，发现当控制器参数设置合理时，系统能够实现稳定的控制效果。

2. 实验结果（1）传感器输出信号与被测参数之间的关系符合线性关系。

（2）执行器响应速度快，控制精度高。

（3）控制器参数对系统控制效果有显著影响。

3. 实验分析（1）传感器在过程控制系统中起到采集被测参数的作用，其输出信号与被测参数之间的关系符合线性关系，为后续控制策略的制定提供了基础。

（2）执行器作为控制系统的输出环节，其响应速度快、控制精度高，对系统控制效果有重要影响。

（3）控制器参数的设置对系统控制效果有显著影响，合理设置控制器参数可以提高控制效果。

五、实训体会1. 通过本次实训，我对过程控制的基本原理、系统组成、控制策略以及实际应用等方面有了更深入的了解。

2. 实验过程中，我掌握了实验设备的使用方法，提高了自己的动手能力。

3. 实验过程中，我学会了与团队成员沟通协作，提高了自己的团队协作精神。

4. 实验过程中，我认识到理论知识与实际应用之间的联系，为今后学习和工作打下了基础。

信号与系统实验室Signal and SystemLaboratory实验室功能：本实验室配备信号与系统实验箱，TKGP-1型高频电子试验箱，示波器，高频信号发生器，万用表等32台套.可以支持《高频电子线路》和《信号与系统》等课程的实验教学。

实验内容：基本运算单元无源和有源滤波器系统时域响应的模拟解非正弦信号的分解与合成二阶网络函数的模拟二阶网络状态轨迹的显示LC与晶体振荡器实验通频带展宽实验非线性波形变换实验幅度调制与解调实验锁相调频与鉴频实验函数信号发生实验数字调频与解调实验数字信号发生实验集成乘法器混频实验小信号调谐放大实验电视图像中放检波实验电视伴音中放鉴频实验电子设计制作实训实验室ElectronicDesignLaboratory实验室配置：配备数字存储示波器20台，函数信号发生器20台，双踪示波器20台，双路直流稳压电源20台，超高频毫伏表20台，数字万用表20台，单片机仿真系统20套。

EDA实验系统20套，联想启天M8250计算机12台，制版系统1套。

实验室功能：重点培养学生的电子产品设计，仿真和制作的能力。

通过本实验室的综合实验，使学生理解各个实验设备的原理和功能，锻炼动手能力。

培养学生成为全面熟悉电子产品制作工艺，有一定的理论知识、熟练的操作技能、实用能力较强的高校毕业生。

物联网实验室Internet of ThingsLaboratory实验室功能：本实验室配备配备了博创智联UP CUP IOT-A9-II型物联网嵌入式教学平台32台、计算机32台、THPLC－2型可编程控制器实验箱及手持编程器32套，可支持“可编程控制器及其应用”等课程的实验教学，直观地进行PLC的基础指令练习，多个PLC实际应用的模拟实验。

实验内容：点对点无线通讯实验点对多点无线通讯实验Z-Stack7007协议栈入门实验基于Zstack的无线组网实验基于Zstack的无线数据（温湿度）传输实验基于Zstack的串口控制LED实验基于Zstack的串口透传实验RFID读卡实验数码管显示控制实验装配流水线模拟控制实验步进电机模拟控制实验LED数码显示控制机械手动作的模拟邮件分拣系统模拟加工中心的模拟控制十字路口交通灯模拟实验电梯模拟控制系统实验传送带模拟控制实验可编程控制器的指令编程练习直线运动控制系统轧钢机控制系统模拟自动售货机的模拟控制实验，液体混合装置控制的模拟ACM实验室ACM Laboratory实验室功能：实验内容：通信技术实验室Communication Technology Laboratory实验室功能：本实验室配备通信技术综合实验台31台套，可供60人同时实验。

水温——循环水流量串级控制系统的研究与设计论述了模拟锅炉内胆水温与循环水流量构成的串级控制系统的研究过程。

本次设计以THSA-1型过程综合自动化控制系统实验台及其实验装置为平台，采用AI808P智能仪表对温度——流量串级控制系统进行控制，并通过MCGS组态软件进行上位机监控，说明了主副调节器参数改变对系统性能的影响、阶跃扰动作用于副对象和主对象时对系统的影响。

标签：水温；循环水流量；串级控制；智能仪表控制；MCGS在一些工业过程控制如冶炼、钢铁、化工等工业生产中，水温与水流量是非常重要的控制因素，而温度因滞后性比较强，所以控制起来比较困难。

本文是以实验室的THSA-1型高级过程控制系统实验装置为平台，以模拟锅炉内胆水温与循环水流量构成的串级控制系统为研究对象。

建立一个基本的计算机控制软硬件平台，采用智能仪表对锅炉水温与循环水流量构成的串级系统进行控制，并用MCGS组态软件建立组态界面在计算机上运行实现组态监控。

1 系统组成采用PLC为控制器，在进行A/D、D/A转换和LED显示时存在较多难题，内部编程较为复杂，价格昂贵等；采用智能仪表控制则不同，AI808P智能仪表作为控制器它包括报警，显示及控制功能，使用较方便，价格适中，可根据现场情况实时改变内部参数对系统进行控制。

采用智能仪表对锅炉内胆水温与循环水流量串级控制系统进行控制。

2 系统硬件设计2.1 智能仪表机AI808P智能调节器对系统所需的硬件进行选择要根据系统控制框图结合THSA综合自动化过程控制平台提供的硬件模块来进行。

智能仪表选择THSA-1型实验平台提供的AI808P智能仪表。

AI808P智能调节器具有模糊逻辑PID调节及参数自整定功能的先进控制算法。

在误差大时，运用模糊法进行调节，以消除PID饱和积分现象；当误差减小时，采用改进后的PID算法进行调节，并能在调节中自动学习和记忆被控对象的部分特征以使效果最优化。

其具有无超调、高精度、参数确定简单，对复杂对象也能获得较好控制效果等特点。

实验台施工方案范文一、背景介绍实验台是实验室中进行实验操作的重要设备之一，它需要具备一定的结构稳定性和使用安全性。

在实验室规划和建设中，实验台施工方案起着至关重要的作用。

本文将就实验台的施工方案进行详细介绍。

二、施工前准备工作1.设计方案：在施工前，需要根据实验室的需求和空间布局，设计出适合的实验台方案。

该方案应包括实验台的尺寸、结构和材料等要求。

设计方案应经过专业人员审核，并与实验室负责人进行确认。

2.材料采购：根据设计方案确定所需的材料清单，并进行相关的采购工作。

采购时应选择质量好、环保、经济实用的材料，以确保实验台的使用寿命和安全性。

3.施工人员招聘与培训：为了保证实验台的施工质量，需要招聘具备相关经验和技能的施工人员，并进行相关培训，使其了解实验台的施工要求和操作规程。

三、施工步骤1.现场准备：根据实验台的设备和尺寸要求，进行施工现场的布置。

清理并平整施工区域，确保施工现场的整洁和安全。

2.安装实验台骨架：按照设计方案，先安装实验台的骨架结构。

骨架结构的安装需要确保结构的稳定性和牢固性，可选择焊接或螺栓连接等方式进行固定。

3.安装实验台工作面：将实验台的工作面和边缘制作与安装。

选用防火防酸碱材料，如人造石、实木等制作实验台的工作面，确保实验台的耐用性和使用安全性。

4.配置实验台附件：根据实验室的实验需求，配置与实验台相匹配的附件设备。

如屏风、导线槽、插座等。

安装前应检查这些附件是否符合相关标准和规定。

5.完善实验台装置：对已安装的实验台进行进一步完善。

检查和调整实验台的工作面和附件设备是否正常运转，并对实验台进行最终的调试和检验。

四、施工质量控制1.施工前检查：在施工前，应对实验台的材料、设备和施工技术进行检查。

确保所有材料和设备符合相应国家标准，并对施工人员进行技术培训，提高施工质量。

2.工程验收：在实验台施工完成后，应对其进行全面验收。

验收内容包括实验台的尺寸、结构、材料和设备等方面的检查，以及其安装是否符合相关要求。

RTPLC-4型可编程控制器实验台使用说明书石家庄瑞特电器有限公司Shijiazhuang Ruite Electrical Equipment Co.,Ltd.提示感谢您购买石家庄瑞特电器有限公司(瑞特教仪)生产的RTPLC型可编程控制器实验台。

请在使用本产品之前详细阅读使用说明书，并请妥善保管好本说明书。

为了确保产品的性能指标，请在规定的工作环境条件中使用。

如产品出现故障，请及时与我们联系，以便得到快速有效的售后服务。

Z 安全警告•实验台交流供电电源必须符合产品给定要求(AC 220V±10% 50Hz±5%)；•实验台交流电源必须有安全接地端；•更换电源熔丝时必须关掉实验台总开关，以防发生触电；•各输出端口应避免对地短路；•为了确保产品性能，使用时请远离强电磁等干扰源。

•其它安全问题，请参阅相应PLC厂家提供的《使用手册》。

目录1. 概述 (3)1.1 实验台分类1.2 整机结构1.3 实验项目2. 技术指标 (5)2.1 物理特性2.2 整机电源2.3 环境条件2.4 电压输出2.5 PLC配置3. 使用注意事项 (6)4. 面板布置图（以FX系列为例） (7)5. 基本操作方法 (7)5.1 实验台通电前检查5.2 实验台启动5.3 关闭实验台5.4 PLC主机部分6. 常见问题的处理 (8)7. 产品配置 (8)8. PLC主机接线图 (9)8.1 FX系列主机接线图8.2 CPM1A系列主机接线图8.3 S7-200系列主机接线图1. 概述RTPLC型可编程控制器实验台根据目前我国高等院校自动控制专业及相关专业课程的实验内容，采用新型工艺精心设计而成。

本产品选用优质材料及元器件，保证了产品的可靠性和使用寿命。

本产品广泛适用于教学、PLC控制实验、科研开发等领域。

1.1 实验台分类•实验台按结构分为三种类型：RTPLC-1型：演示实验采用挂箱结构；RTPLC-2型：演示实验采用挂箱和面板混合结构；RTPLC-3型：演示实验采用面板结构；RTPLC-4型：演示实验采用面板结构,整体为矮式。

实验室家具质量保障措施实验室家具是实验室设备中不可或缺的一部分。

为保障实验室家具的质量，确保实验室的正常运作和实验结果的准确性，需要采取一系列的质量保障措施。

本文将从实验室家具的常见质量问题、质量保障标准、质量控制流程、质量检验方法等多个方面进行详细的介绍和分析。

一、实验室家具常见质量问题实验室家具常见的质量问题主要包括材料质量不合格、工艺质量问题、功能性问题等。

材料质量不合格是指家具所使用的材料不符合国家标准或者实验室使用要求，如使用劣质木材、防火板等。

工艺质量问题是指家具在生产过程中存在的问题，如安装不牢固、连接部位松动等。

功能性问题是指家具无法满足实验室的使用要求，如实验台不稳、抽屉无法正常打开等。

二、实验室家具质量保障标准为了保证实验室家具的质量，需要根据国家的相关标准进行设计和生产。

通常，实验室家具需要符合以下标准：1. GB 15015-2009 实验室家具一般技术要求：该标准规定了实验室家具的设计、制造、安装和验收的一般技术要求，涵盖了实验室家具的结构、材料、表面处理、颜色和标识等方面的要求。

2. GB 10357.1-2013 实验室家具安全规范第1部分：一般要求：该标准规定了实验室家具的安全性能要求和试验方法，包括静力学性能、动力学性能、操作性能、稳定性和防倾倒性能等。

3. GB/T 7769-2008 学校实验室家具技术规范：该标准规定了学校实验室家具的设计、制造、安装和验收的技术要求，包括实验台、实验凳、实验室柜等家具的要求。

除了国家标准外，还可以根据实验室的具体需求制定更严格的质量保障标准。

三、实验室家具质量控制流程为保证实验室家具的质量，需要建立完整的质量控制流程。

一般情况下，质量控制流程包括以下几个环节：1. 设计和采购：在设计和采购阶段，需要根据实验室的具体需求制定家具的技术要求，并与家具供应商进行沟通，确保家具符合要求。

2. 生产过程控制：在生产过程中，需要进行各种检测和测试，以确保家具的质量。

过程装备与控制工程多功能综合实验台实验指导书V3.0北京化工大学机电工程学院前言化工设备与机械专业是工科高校的一个传统专业，曾培养出了许多优秀的专业技术人才，为国家的经济建设，特别是石油化学工业的建设和发展作出了突出贡献。

随着改革开放的深入、工业结构的调整、新知识、新技术不断涌现，需要对传统的化工设备与机械专业进行改革，为此，从1999级起，全国“化工设备与机械”专业改为“过程装备与控制工程”专业，并增设了有关控制方面的课程，其目的是向21世纪培养知识面广、创新能力强、综合素质高的大学生。

为达到这一目的，专业实验的内容也必须进行相应改革。

为适应“过程装备与控制工程”专业对本科生的培养要求，专业实验的改革应遵循拓宽学生知识面、提高学生动手能力和创新能力的原则。

为此我们在北京化工大学和北京市教委支持下，在原化工设备与机械专业实验的基础上，结合新专业的特点，研制开发了过程设备与控制多功能综合实验台。

这是一套实用性很强的实验装置，它不仅能够满足本科生教学实验的要求，还为包括换热器的结构设计、性能检测、微机自动控制在内的多方面科研工作提供硬件及软件平台。

实验台在硬件和软件方面涉及到了变频控制技术；压力、温度、流量、转速及转矩的测试技术；微机数据采集技术；过程控制技术；以及微机通讯技术等，是比较典型的集过程、设备及控制于一体的综合实验装置。

本实验指导书是针对过程设备与控制多功能综合实验台所开设的十几个本科教学实验编写的。

在编写过程中姚琳、魏冬雪、张伟等同学先后参加了部分计算和编程工作，在此表示感谢。

由于编者水平有限，编写时间仓促，书中难免存在不少缺点和错误，热忱希望广大教师和同学在使用中批评指正。

编者2010年3月目录1 过程设备与控制多功能综合实验台简介2 过程设备与控制实验指导书实验一离心泵性能测定实验实验二离心泵汽蚀性能测定实验实验三调节阀流量特性实验实验四换热器换热性能实验实验五流体传热系数测定实验实验六换热器管程和壳程压力降测定实验实验七换热器壳体应力测定实验实验八离心泵压力控制实验实验九离心泵流量控制实验实验十换热器串级温度控制实验3 计算示例3.1离心泵扬程、轴功率及效率的计算示例3.2换热器壳体应力的实验测定和理论计算3.3热量Q t和热损失ΔQ的计算示例3.4总传热系数K的计算示例3.5换热器管程、壳程压力降计算4 计算机数字直接控制DDC控制算法说明4.1模糊算法模块程序说明4.2数字PID控制算法程序说明1 过程设备与控制多功能综合实验台简介过程设备与控制多功能综合实验台由动力系统（电机和多级泵）、换热系统、加热系统、数据采集系统、测试系统以及控制系统等组成。

EFPT过程控制实验装置实验指导书EFAT/P过程控制实验装置简介1、实验装置简介2、控制对象：控制对象由⼯艺设备和现场仪表、电⽓负载三部分组成。

2.1 主要⼯艺设备包括：2.1.1 内部4.5KW三相星形连接电热丝，19升的热⽔夹套锅炉。

2.1.2 38升的⾼位溢流⽔箱（产⽣稳定压⼒的⼯艺介质——⽔）。

2.2.3 35升的液位⽔槽和105升的计量⽔槽。

2.1.4 配三相电机的循环⽔泵。

2.1.5 2只电磁阀（⽤于扰动）和28只⼿动球阀。

2.2 现场仪表包括：3、控制对象的图纸和⼿动阀的操作3.1 控制对象⼯艺流程和现场仪表总图总图实线内的图形、⽅框为安装在对象框架内的⼯艺设备及流量、压⼒、液位、温度信号的检测、变送、执⾏单元，虚线⽅框为安装在操作台上的变送、执⾏单元。

本控制对象通过切换22只⼿动阀开关可以组成不同的⼯艺流程。

在流程图表⽰阀半开半关。

删去这些截⽌状态的⼿动阀，就得到了变更后的⼯艺流程。

可⽤简化图的形式表⽰，如过程控制实验装置应⽤资料之⼀所⽰。

4、过程控制操作台4.1 操作台配电操作台⾯板的第⼀层为信号接线板。

接线板的左边是电源配电部分，其右边是从控制对象中传送来的现场仪表信号和电⽓负载。

⾯板的第⼆层和第三层⽤于插⼊实验板。

每层最多插⼊8块实验板。

4.2 信号板上与控制对象连接的现场仪表信号：虚线为可选件。

4.3信号板上与控制对象连接的电⽓负载a)循环⽔泵的三相电机（星形连接）供电端⼦U,V,W。

b)锅炉加热的三相电热丝（星形连接）供电端RL1, RL2, RL3, RN。

c)锅炉夹套加热的单相电热丝供电端⼦RL,RN（可选件）。

d)⾯板上标有“电磁阀”区域中的VD11、VD12端⼦内部已连接到⼀继电器，经继电器控制220V AC供电给电磁阀；同时该区域中标有“OV”（或-24V）端⼦应连接到同⼀⾯板上标有“24VDC”及“OV”端⼦区域的“OV”端⼦。

4.4 实验板简介4.5 使⽤注意事项⽔泵禁⽌空转：必须有⽔流通的情况下，⽔泵才能运转；第⼀次启动前必须将⽔泵注满⽔（在⽔泵上⼝有⼀只螺帽是注⽔⼝）。