过控综合自动化实验指导书整理版
自动控制原理实验实验指导书
自动控制原理实验目录实验一二阶系统阶跃响应（验证性实验） (1)实验三控制系统的稳定性分析（验证性实验） (9)实验三系统稳态误差分析（综合性实验） (15)预备实验典型环节及其阶跃响应一、实验目的1.学习构成典型环节的模拟电路，了解电路参数对环节特性的影响。
2.学习典型环节阶跃响应测量方法，并学会由阶跃响应曲线计算典型环节传递函数。
二、实验内容搭建下述典型环节的模拟电路，并测量其阶跃响应。
1.比例(P)环节的模拟电路及其传递函数示于图1-1。
2.惯性(T)环节的模拟电路及其传递函数示于图1-2。
3.积分(I)环节的模拟电路及其传递函数示于图1-3。
4. 比例积分(PI)环节的模拟电路及其传递函数示于图1-4。
5.比例微分(PD)环节的模拟电路及其传递函数示于图1-5。
6.比例积分微分(PID)环节的模拟电路及其传递函数示于图1-6。
三、实验报告1.画出惯性环节、积分环节、比例积分环节、比例微分环节、比例积分微分环节的模拟电路图，用坐标纸画出所记录的各环节的阶跃响应曲线。
2.由阶跃响应曲线计算出惯性环节、积分环节的传递函数，并与由模拟电路计算的结果相比较。
附1：预备实验典型环节及其阶跃响应效果参考图比例环节阶跃响应惯性环节阶跃响应积分环节阶跃响应比例积分环节阶跃响应比例微分环节阶跃响应比例积分微分环节阶跃响应附2：由模拟电路推导传递函数的参考方法1． 惯性环节令输入信号为U 1(s) 输出信号为U 2(s) 根据模电中虚短和虚断的概念列出公式：整理得进一步简化可以得到如果令R 2/R 1=K ，R 2C=T ，则系统的传递函数可写成下面的形式：()1KG s TS =-+当输入r(t)为单位脉冲函数时 则有输入U 1(s)=1输出U 2(s)=G(s)U 1(s)= 1KTS-+由拉氏反变换可得到单位脉冲响应如下：/(),0t TK k t e t T-=-≥ 当输入r(t)为单位阶跃函数时 则有输入U 1(s)=1/s输出U 2(s)=G(s)U 1(s)= 11K TS s-+由拉氏反变换可得到单位阶跃响应如下：/()(1),0t T h t K e t -=--≥当输入r(t)为单位斜坡函数时 则有输入U 1(s)=21s输出U 2(s)=G(s)U 1(s)=2323R R C T R R =+2Cs12Cs-(s)U R10-(s)U 21R R +-=12212)Cs (Cs 1(s)U (s)U )(G R R R s +-==12212)Cs 1((s)U (s)U )(G R R R s +-==由拉氏反变换可得到单位斜坡响应如下：/()(1),0t T c t Kt KT e t -=--≥2． 比例微分环节令输入信号为U 1(s) 输出信号为U 2(s) 根据模电中虚短和虚断的概念列出公式：(s)(s)(s)(s)(s)U100-U U 0U 2=1R1R23(4)CSU R R '''---=++由前一个等式得到 ()1()2/1U s U s R R '=- 带入方程组中消去()U s '可得1()1()2/11()2/12()1134U s U s R R U s R R U s R R R CS+=--+由于14R C〈〈，则可将R4忽略，则可将两边化简得到传递函数如下： 2()23232323()(1)1()11123U s R R R R R R R R G s CS CS U s R R R R R ++==--=-++如果令K=231R R R +， T=2323R R C R R +，则系统的传递函数可写成下面的形式：()(1)G s K TS =-+当输入r(t)为单位脉冲函数时，单位脉冲响应不稳定，讨论起来无意义 当输入r(t)为单位阶跃函数时 则有输入U 1(s)=1/s输出U 2(s)=G(s)U 1(s)=(1)K TS S-+由拉氏反变换可得到单位阶跃响应如下：()(),0h t KT t K t δ=+≥当输入r(t)为单位斜坡函数时 则有输入U 1(s)=21s输出U 2(s)=G(s)U 1(s)=2(1)K TS S -+由拉氏反变换可得到单位斜坡响应如下：(),0c t Kt KT t =+≥实验一 二阶系统阶跃响应（验证性实验）一、实验目的研究二阶系统的两个重要参数阻尼比ξ和无阻尼自然频率n ω对系统动态性能的影响。
过控实验指导
过控实验指导本章开始进⾏控制系统设计。
主要是单回路PID设计，其中PID参数的调整是⼀个⾮常⿇烦的⼯作，同学们需要不断总结经验。
实验1 单闭环流量控制实验⼀、实验⽬的1、掌握单回路控制的特点2、了解PI控制特点，以及对控制效果的评价。
3、掌握通过调节阀控制流量的原理和操作。
⼆、实验设备A3000现场系统，任何⼀个控制系统。
三、实验原理与介绍1、单回路控制逻辑调节阀流量控制实验逻辑关系如图5-1所⽰。
FIC指⽤于流量的调节器，这个调节器可能是智能仪表，也可以是计算机上的PID调节器，也可以是PLC中的PID调节器。
类似的TIC就是⽤于温度控制的调节器。
图5-1 流量计流量定值控制实验该控制逻辑是⼀个经典的单回路流量控制系统。
单回路调节系统⼀般指在⼀个调节对象上⽤⼀个调节器来保持⼀个参数的恒定，⽽调节器只接受⼀个测量信号，其输出也只控制⼀个执⾏机构。
本系统所要保持的恒定参数是管道流量，即控制的任务是控制流量等于给定值所要求的⼤⼩。
根据控制框图，这是⼀个闭环反馈型单回路流量控制，采⽤PID控制。
当调节⽅案确定之后，接下来就是整定调节器的参数，⼀个单回路系统设计安装就绪之后，控制质量的好坏与控制器参数选择有着很⼤的关系。
合适的控制参数，可以带来满意的控制效果。
反之，控制器参数选择得不合适，则会使控制质量变坏，达不到预期效果。
因此，当⼀个单回路系统组成好以后，如何整定好控制器参数是⼀个很重要的实际问题。
⼀个控制系统设计好以后，系统的投运和参数整定是⼗分重要的⼯作。
⼀般⾔之，⽤⽐例(P)调节器的系统是⼀个有差系统，⽐例度δ的⼤⼩不仅会影响到余差的⼤⼩，⽽且也与系统的动态性能密切相关。
⽐例积分(PI)调节器，由于积分的作⽤，不仅能实现系统⽆余差，⽽且只要参数δ，Ti调节合理，也能使系统具有良好的动态性能。
⽐例积分微分(PID)调节器是在PI调节器的基础上再引⼊微分D的作⽤，从⽽使系统既⽆余差存在，⼜能改善系统的动态性能(快速性、稳定性等)。
自动控制原理综合实验指导书(20141025)
控制理论综合实验报告班级学号姓名同组人上交日期年月日自动控制原理综合实验指导书天津科技大学电子信息与自动化学院自动化工程系2014/10 by daifz目录前言 (1)实验一典型环节及其阶跃响应 (3)实验二二阶系统阶跃响应 (7)实验三控制系统的稳定性分析 (12)实验四系统根轨迹法数字仿真分析 (15)实验五系统频率特性数字仿真分析 (18)实验六控制系统综合实验 (23)实验七系统频率特性测量 (25)附录一MA TLAB应用简介 (29)1. 利用MA TLAB进行时域分析 (29)2. 利用MA TLAB进行根轨迹分析 (32)3. 利用MA TLAB绘制系统的频率特性图 (35)附录二SIMULINK简介 (39)1. SIMULINK概述 (39)2. 功能模块的处理 (47)附录三EL－AT－III试验箱的软件使用说明 (49)附录四EL－AT－III实验箱的布局图 (52)附录五实验报告撰写须知 (56)前言一、概述研究一个控制系统的运动，一般采用两种方法来进行研究。
一种方法是应用理论分析方法来分析系统运动的性能，以获得系统设计的依据。
另一种方法是通过实验研究，以获得所设计系统的运动规律与系统的各项性能。
这是通过运动曲线与实验数据来展现的。
控制系统的两种研究方法互为补充，互为验证，两者缺一不可。
在控制系统的实验研究中，可以在实际物理系统上来进行，也可以通过物理装置模型来进行研究。
当前，由于控制系统的对象规模越来越大，对象结构越来越复杂，对象的种类越来越多，因此在控制系统的设计过程中，控制系统的仿真研究也就基本上取代了物理系统的实验研究。
一般只有到了控制系统设计的最后阶段——系统调试阶段，才有可能进行实际系统实验。
控制系统的仿真研究方法有两种，一种方法是模拟仿真方法，另一种方法是数字仿真。
在自动控制原理综合实验中，我们将分别采用数字仿真的基本原理和模拟仿真的基本原理，设计出合理的控制系统的仿真试验，为自动控制理论知识的进一步掌握和运用打下坚实的基础。
过控实验指导书(USB-4711A)
实验一过程控制系统简介及过程控制演示一、组合式过程控制系统介绍结合过程计算机控制系统理论的学习，我们研制了一套组合式过程控制系统，这套系统可以通过灵活、方便的管路组合，实现过程控制中的五种典型控制方式—单回路控制，串级控制、前馈控制、均匀控制和比值控制。
二、主要仪器与设备1、计算机2、接口板卡USB-4711AUSB-4711A系列板卡是即插即用数据采集模块，它通过USB端口与计算机相连，为数据测量与系统控制提供了便利。
USB-4711A通过USB端口获得所需电源，在该板卡上包含了所有的数据采集功能，如：16路AI，2路AO，8路DI，8路DO，1路32位计数器，其中A/D数据采集为12位。
USB-4711A 板卡如图1-1所示。
图1-2为USB-4711A 上五个10针I/O 接口的针脚定义。
图1-1 USB-4711A板卡DO0DO1DO2DO3DGNDDO4DO5DO6DO7DGNDDI0DI1DI2DI3DGNDAI0GATE DGND EXTTRG DGND EVTINPOut AGND AO1AGNDDI4DI5DI6DI7 DGNDAI1AI2AI3AGNDAI4AI5AI6AI7AGNDAI8AI9AI10AI11AGNDAI12AI13AI14AI15AGNDAO0USBLED8-TTL DO Port8-TTL DI Port16-SE/8-Diff AIExternal Control2-AO Port图1-2I/O 接口针脚定义3、水箱：水箱如图1-3所示，技术参数见表1-1。
表1-1 水箱参数工作温度最大：+65CO外部尺寸宽度深度高度240 mm 190 mm 385 mm材质塑料图1-3 水箱4、流量传感器流量传感器如图1-4所示，主要技术参数见表1-2。
表1-2 流量传感器技术参数工作电压 5 to 12 V DC工作电流 6 to 33 mA输出信号方波信号，5…12 V频率范围13 to 1200 HZ测量范围0.5 to 15.0 l/min工作压力80°C max。
过控实验指导书(1)
实验一、单容水箱对象特性的测试一、 实验目的1、了解单容水箱的自衡特性。
2、掌握单容水箱的数学模型及其阶跃响应曲线。
3、实测单容水箱液位的阶跃响应曲线，用相关的方法分别确定它们的参数。
二、 实验设备1、THKGK-1型过程控制实验装置：GK-02 GK-03 GK-04 GK-07 2、万用表一只 3、计算机及上位机软件三、实验原理阶跃响应测试法是被控对象在开环运行状况下，待工况稳定后，通过调节器手动改变对象的输入信号（阶跃信号）。
同时，记录对象的输出数据和阶跃响应曲线，然后根据给定对象模型的结构形式，对实验数据进行合理的处理，确定模型中的相关参数。
图解法是确定模型参数的一种实用方法，不同的模型结构，有不同的图解方法。
单容水箱的数学模型可用一阶惯性环节来近似描述，用下述方法求取对象的特征参数。
单容水箱液位开环控制结构图如图1所示：图1、 单容水箱液位开环控制结构图设水箱的进水量为Q1，出水量为Q2，水箱的液面高度为h ，出水阀V2固定于某一开度值。
根据物料动态平衡的关系，求得：在零初始条件下，对上式求拉氏变换，得：式中，T=R2*C 为水箱的时间常数（注意：阀V2的开度大小会影响到水箱的时间常数），K=R2为过程的放大倍数，也是阀V2的液阻，C 为水箱的底面积。
令输入流量Q1（S ）=RO/S ，RO 为常量，则输出液位的高度为：（2）T S KR S KR TS S KR S H /1)1()(000+-=+=Q R h dthd CR ∆=∆+∆22212()() (1)()11H s R KG s Q s R CS TS ===++0.63h h h 1-TO O . O h(t)KR (1-e)()R () K R t t h K h =−−→∞∞=∞==即当时，因而有输出稳态值阶跃输入（3）-100, :h(T)KR (1-e )0.632KR 0.632h()t T ====∞当时则有 （4）式（3）表示一阶惯性环节的响应曲线是一单调上升的指数函数，如图2-2所示。
过程控制综合实践指导书-MPCE实验部分
过程控制综合实践指导书MPCE实验装置中国石油大学（北京）信息学院自动化系2012年6月目录第一章 MPCE实验装置组成................................................................................ - 1 -1.1小型流程设备盘台 (1)1.2动态数学模型软件 (3)1.3控制系统图形组态软件 (3)1.4实验系统监控软件 (4)1.5实验系统硬件功能 (4)第二章 VB扩展接口 ........................................................................................... - 4 -2.1软硬件结构 (4)2.2基本原理 (5)2.3上位机配置与准备工作 (6)2.4开发流程及代码示例 (7)第三章被控对象介绍 ........................................................................................ - 9 -3.1离心泵与三级液位过程 (9)3.2气体压缩过程 (11)3.3列管式热交换器传热过程 (13)第一章 MPCE实验装置组成MPCE实验装置由小型流程设备盘台、数字式软仪表与接口硬件、系统监控软件及过程模型软件四部分组成。
四部分通过小型实时数据库、实时数字通信协调运行，完成复杂的过程与控制模拟实验。
1.1小型流程设备盘台见图1-1右下方所示，在钢结构的盘台上安装着由不锈钢制的比例缩小的流程设备模型。
主设备包括：一台卧式储罐、两台高位计量罐、一台带搅拌器的釜式反应器、一台列管式热交换器、三台离心泵、十个手动/自动双效阀门和若干管路系统。
在垂直的仪表盘面上分布有压力（P）、流量（F）、温度（T）、物位（L）、功率（N）、组成（A）和阀位（V）等传感器（变送器）插孔和数字式软仪表。
过控实验指导书分解
过控实验指导书分解《过程控制系统》实验指导书安阳⼯学院电⼦信息与电⽓⼯程学院⽬录第⼀章实验装置说明 (2)1.1 系统概述 (2)1.1.1 实验对象 (2)1.1.2 被控对象 (3)1.1.3 检测装置： (3)1.1.4 执⾏机构： (4)1.2 THSA-1型过控综合⾃动化控制系统实验平台 (4)1.2.1 控制屏组件 (4)1.2.2 智能仪表控制组件 (5)1.2.3 远程数据采集控制组件 (9)1.2.4 PLC控制组件 (10)1.3 软件介绍 (10)1.4 实验要求及安全操作规程 (11)1.4.1 实验前的准备 (11)1.4.2 实验过程的基本程序 (11)1.4.3 实验安全操作规程 (11)第⼆章实验部分 (12)实验⼀双容⽔箱特性测试 (19)实验⼆双容⽔箱液位定值控制系统（单回路） (23)实验三双容⽔箱液位定值控制系统（串级） (26)第⼀章实验装置说明1.1 系统概述THSA-1型过控综合⾃动化控制系统是由THJ-3⾼级过程控制对象系统实验装置、THSA-1型综合⾃动化控制系统实验平台及上位PC机三部分组成。
该装置结合了当今⼯业现场过程控制的实际，是⼀套集仪表技术、计算机技术、通讯技术、⾃动控制技术及现场总线技术为⼀体的多功能实验设备。
包括流量、温度、液位、压⼒等热⼯参数，可实现系统参数辨识、单回路控制、串级控制、前馈－反馈控制、滞后控制、⽐值控制、解耦控制等多种控制形式，还可根据需要设计成智能仪表、DDC远程数据采集、DCS分布式控制、PLC可编程控制、FCS现场总线控制等多种控制系统。
1.1.1 实验对象实验对象貌图如图1-1所⽰。
实验装置对象主要由⽔箱、锅炉和盘管三⼤部分组成。
供⽔系统分两路：⼀路由三相磁⼒驱动泵（380V恒压供⽔）、电动调节阀、直流电磁阀、涡轮流量计及⼿⽀调节阀组成；另⼀路由变频器、三相磁⼒驱动泵（220V变频调速）、涡轮流量计及⼿动调节阀组成。
过控THKGK-1实验学生指导书
深圳大学 机电与控制工程学院 - 过程控制实验指导书（学生）过程控制实验指导书（学生）实验一、熟悉实验装置结构及用法（2 课时）1、TKGK-1 实验装置组成和基本原理 2、GK-01 电源控制屏 3、GK-02 传感器输出与显示 4、GK-04 PID 调节器控制 5、GK-07 交流变频调速控制22 3 3 4 4实验二、实验装置的基本操作与仪表调试（2 课时） 实验三、单容水箱对象特性测试（3 课时） 实验四、单容水箱液位 PID 控制系统（4 课时） 实验五、双容水箱对象特性测试（3 课时） 实验六、双容水箱液位 PID 控制系统（4 课时）5 7 8 9 10公 共 用 品 勿 做 标 记 谢 谢 ！第 1 页 共 10 页深圳大学 机电与控制工程学院 - 过程控制实验指导书（学生）实验一、熟悉实验装置结构及用法TKGK-1 型过程控制实验装置是根据自动化专业及相关专业教学的特点的实验设备。
该设备可 以满足《过程控制》《自动化仪表》《工程检测》《计算机控制系统》等课程的教学实验、课程设 、 、 、 计等。
整个系统结构紧凑、功能多样、使用方便，可作为验证性和研究性实验平台使用。
1、TKGK-1 实验装置组成和基本原理 实验装置基本参数控制及被控信号：电压 0～5V 外型尺寸：182×160×70cm 供电要求：单相交流 220V±10%，10A 重 量：380Kg装 置 特 点本过程控制实验装置具有以下特点： 1）多种被控参数：液位 压力 流量 温度 2） 多种控制方式： 位式/PID/智能仪表/单片机/PLC/计算机 控制 3）灵活多样的实验组合：通过控制阀门开关和采集信号 连线组合得到多种控制系统模型系 统 组 成过程控制系统的结构组成右图所示，由上向下四个储 水容器依次为上水箱、下水箱、复合加热水箱和储水箱。
该实验装置由被控对象模块、执行器模块、变送器模块和 调节器模块四部分组成，各部分主要结构功能如下： 1）被控对象模块 水箱 阀 管道 2）执行器模块 3）变送器模块 流量变送器(FT) 温度变送器(TT) 液位变送器(LT1，LT2) 压力变送器(PT) 磁力泵变送器的零位/增益可调 DC0~5V 输出 4）调节器模块 调节器主要有模拟调节器（含比例 P 调节、比例积分 PI 调节、 比例微分 PD 调节、 比例积分微分 PID 调节） 位式调 、 节器和智能仪表调节器等，可通过不同的挂箱实现，如下图 中控制挂箱实验台所示，包括 GK-01/02/03/04/05/07 几部分。
自动化过程控制实验指导书
一、过程控制仪表认识实验一、实验目的1、熟悉装置的具体结构、明确各部件的作用。
2、掌握常用传感器的工作原理及使用方法。
二、实验内容1、水箱本装置包括上水箱、中水箱、下水箱和储水箱，上、中、下三个水箱都有三个槽，分别是缓冲槽、工作槽和溢流槽。
实验时，水流首先进入缓冲槽（可减小水流对工作槽的冲击），当缓冲槽中注满水时，水流便溢出到工作槽。
整个装置的管道都采用铝塑管，以防止阀门生锈。
打开储水箱后的小球阀可排出水箱中的水，另外还可排出空气，以防抽不上水。
2、微型锅炉、纯滞后系统、热电阻本装置采用锅炉进行温度实验，锅炉用不锈钢材料制作，共有四层，从内向外依次是加热层、冷却层、溢流层和纯滞后管道层（盘管长达20米）。
热电阻为Pt100，三线制工作。
温度变送器内部已有内置电源，不能再接外加电源。
系统用2Kw的加热丝进行加热，并采用可控硅移相触发模块（移相触发角与输入电流成正比），本模块输入为4—20mA的标准电流，输出为380V的交流电。
3、液位传感器本装置采用扩散硅压力变送器（不锈钢隔离膜片），标准二线制进行传输，因此工作时需要串接24V电源。
压力变送器通电15分钟后，方可调整零点和量程。
使用的原则是：没通电，不加压；先卸压，再断电。
零点调整：在水箱液位为零时，调整输出电流表的读数为4mA。
满量程调整：在水箱加满水时，调整输出电流表的读数为20mA。
调整的原则是：先调零点，再调满量程，要反复多次调整（满量程调整后会影响零点）。
4、电动调节阀采用德国PS公司生产的PSL 202型智能电动调节阀。
调节阀由220V50HZ电源供电。
工作环境温度为-20—70摄氏度，输入信号为4—20mA的控制信号，输出信号为4—20mA 的阀位信号。
5、变频器采用日本三菱FR-S520变频器，内控为0—50HZ，外控为4—20mA，可通过控制屏上的双掷开关进行切换。
内控：上电时，EXT灯先亮，开关打到内控，Run灯亮，开始内控变频控制水泵。
自动化综合应用技术实验指导书
自动化综合应用技术实验指导书吴作明编自动化学院电气工程系目录实验一触摸屏应用实验实验二通用变频器参数设定与面板操作技术实验实验三综合实验一（触摸屏、PLC与变频器技术综合实验）实验四组态软件应用实验实验五综合实验二（组态软件、PLC与变频器技术综合实验）实验六应用实验设计实验七S7-300基础实验实验一EVIEW应用操作实验一、实验目的1．了解MT506S的基本结构及软件的使用环境。
2．熟悉EVIEW500的使用方法。
3．掌握简单界面的设计及与PLC联机控制。
二、实验内容1．完成对一台电动机的正反转控制界面的设计。
2．与PLC联机完成对一台电动机的正反转控制及电机运行状态的监视。
三、实验设备1．微型计算机1台。
2．MT506S触摸屏1台。
3．S7-200 PLC 1台。
四、实验步骤1．双击桌面EVIEW500软件的快捷图标，出现如图1所示的对话框，双击[EasyBuilder]选项，出现如图2所示的对话框，选择触摸屏型号为MT506S，按[确定]即可进入EVIEW500软件的编辑界面。
图1 图22．在编辑界面中，根据自己的设计思路，设计出电动机正反转的监控界面。
检查无误后下载到触摸屏中。
3．在PLC软件环境中，设计出控制电动机正反转的程序，此程序要与触摸屏控制相对应。
检查无误后下载到PLC中。
4．联机调试。
五、实验报告要求1．写出触摸屏中各操作按钮与触摸屏内存单元的对应关系。
2．列出PLC的I/O表。
实验二通用变频器参数设定与面板操作技术实验一、实验目的1．了解变频器的基本结构及特性。
2．掌握VFD-M型变频器的面板控制方法。
3．掌握VFD-M型变频器控制端子分段调速控制方法。
4．掌握相关参数设置方法。
二、实验内容1．按照实验电路图要求，完成线路连接。
2．设置变频器最高频率为50Hz。
并通过面板控制完成对三相异步电动机的启动、运行（不同转速下）、停止等操作。
3．通过参数设置，实现用控制端子完成对三相异步电动机的启动、运行（3段速度）、停止等操作。
自动控制实训指导书资料
自动控制综合实训指导书电气工程系2011.9目录实训设备简介 (1)实训项目一PLC基本操作 (26)实训项目二十字路口交通信号灯控制 (31)实训项目三彩灯控制实训 (34)实训项目四PLC控制三相异步电动机的起停、正反转、Y- 降压启动. (37)实训项目五皮带传输线控制 (38)实训项目六：变频器的安装及调试 (41)实训项目七变频器外部模拟量给定频率控制电动机转速 (43)实训项目八PLC控制变频器多段频率调速 (44)实训项目九变频器调速恒压供水系统 (45)实验设备简介自动控制实训装置是根据目前电工技术、电子技术、运动控制技术等教学大纲和实训大纲的要求，广泛吸收同等院校相关实训教学经验，并结合我校实际情况而设计的服务于多专业的最新综合实训产品。
本实训平台可以满足工厂电气控制类基本实训、PLC控制基本实训、交流调速基本实训、直流电动机调速控制基本实训、控制电机（步进电动机）基本功能实训及工业生产控制组态软件基本实训功能组成。
可完成单一功能、综合功能实训内容达40多项；功能搭配灵活多变适应创新要求；各自动化元器件配置与现代工业流行配置一致，整个实训平台为模拟工业环境，做到了元器件配置的真实性和开放性。
技术指标一、实训平台总体技术指标1．输入电源：三相四线(或三相五线) 380V±10% 50Hz；2．工作环境：温度-10℃～+40℃，相对湿度85%，海拔＜2000m；3．整机容量：0.2kVA4．外形尺寸：2000×900×500mm。
二、各分单元技术指标1. 电气控制单元技术性能指标（1）控制电源：AC 220V±10% 50Hz；（2）工作电源：三相四线(或三相五线) 380V±10% 50Hz。
2. PLC控制单元技术性能指标（1）工作电源：AC 220V±10% 50Hz；（2）输入/输出点数：输入24点，输出16点，可扩展；（3）模拟量输入/输出点数：输入4点，输出2点；（4）晶体管输出点数：8点；（3）通信方式：RS-232或RS-485。
自动控制原理综合实训指导书
自动控制原理综合实训指导书(电气0451班使用)工业电气化技术教研室杨洪升二00六年十二月实验守则1.实训前应充分做好预习，包括熟悉实验内容和方法，完成有关的理论计算，以及了解实验仪器设备的使用方法等2.连接实验线路或在实验过程中改变接线时，应先关掉学习机的电源，接好线路后，应认真检查，经指导教师检查无误后，才能将电源接通，严禁在通电的情况下改变接线3.在该变接线时，应拔导线的插头部分，严禁拔导线的中间部分4.严格按仪器设备使用规范操作，培养严禁求实的作风5.自觉遵守纪律，保持室内整洁，严禁大声喧哗6.实验结果交指导教师审阅后，方可关断电源和拆线，清点导线的根数，，整理好实验现场才可离开7.认真写实验报告，做好数据处理、理论计算、实验结果分析和理论计算等。
必须独立完成，严禁抄袭自控控制原理学习机使用注意事项1.接通模拟学习机的开关电源后，首先检查±15V电源是否正常，若不正常，应立即关闭学习机电源2.将运算放大器接成反号器，并将输入端接地，检查运放输出是否为直流零电压3.连接模拟电路时，应关闭学习机电源，线路连好，应经检查后再通电，严防各运放的输出端直接接地，或将输入信号直接插在运放虚地点的插孔里4.不用的运算放大器均接成比例器，以防运算放大器损坏5.面板螺钉如有松动，应及时拧紧，以免电路接触不良实训一典型环节的模拟研究一、目的1.学习和掌握典型环节的模拟方法2.通过各典型环节在阶跃信号作用下的动特性，熟悉各环节的输出响应曲线3.了解各参数变化对典型环节动特性的响应4.了解自控原理模拟学习机和示波器的使用方法二、设备1.JM-1型自控原理模拟学习机2.示波器 三、内容 1. 比例环节()()()K S U S U S G i o ==图中电阻R f 为可变参数。
输入阶跃信号，观察和记录比例系数R=100Ω和R=500Ω时的阶跃响应曲线，并将阶跃信号的幅值设定为1V ，由阶跃响应曲线求出上述两种情况下的比例环节的放大倍数2.积分环节()()()TS S U S U S G i o 1==式中：T=R i C图中电容C 为可变参数。
过控实验指导书
过程控制系统实验指导书编制于忠得扬增平大连轻工业学院信息科学与工程学院前言本实验指导书是根据“过程控制系统课程教学大纲”的要求，结合浙江天煌科技实业有限公司提供的“THJ－3型高级过程控制实验装置”的资源情况编制的。
旨在满足自动化本科“过程控制系统”课程8～10学时实验需要。
通过实验，希望能够使学生在以下几个方面学习和提高实验技能，加深对本门课程理论知识的掌握。
1、变送器特性的认识及零点迁移与满度调整；2、自动化仪表的初步使用；3、变频器的基本原理和初步使用；4、电动调节阀的流量特性和原理；5、测定被控对象特性的方法；6、单回路控制系统的投运与参数整定；7、串级控制系统的投运参数整定；8、比值控制回路系统的投运参数整定；9、控制参数对控制系统控制质量指标的影响；10、控制系统的设计、计算、分析、接线、投运。
目录THJ-3型过程控制系统实验装置简介 (3)实验一过程控制系统操作实验 (12)实验二单容水箱液位特性测试实验 (13)实验三液位单回路系统实验 (18)实验四水箱液位流量串级系统实验 (21)实验五单闭环流量比值系统实验 (25)THJ-型过程控制系统实验装置简介本实验装置由被控对象和控制仪表两部分组成。
系统动力支路分两路：一路由三（380V交流）磁力驱动泵、电动调节阀、直流电磁阀、涡轮流量计及手动调节阀组成；另一路由日本三菱变频器、三相磁力驱动泵（220V变频）、涡轮流量计及手动调节阀组成。
一、被控对象1、对象组成由不锈钢储水箱、上、中、下三个串接有机玻璃圆筒形水箱、4.5千瓦电加热锅炉(由不锈钢锅炉内胆加温筒和封闭式外循环不锈钢冷却锅炉夹套构成)、冷热水交换盘管和敷塑不锈钢管道组成。
水箱：包括上水箱、中水箱、下水箱和储水箱。
上、中、下水箱采用优质淡蓝色圆筒型有机玻璃，不但坚实耐用，而且透明度高，便于学生直接观察液位的变化和记录结果。
上、中水箱尺寸均为：d=25cm,h=20 cm；下水箱尺寸为：d=35cm,h=20 cm。
过控实验指导书分解
《过程控制系统》实验指导书安阳工学院电子信息与电气工程学院目录第一章实验装置说明 (2)1.1 系统概述 (2)1.1.1 实验对象 (2)1.1.2 被控对象 (3)1.1.3 检测装置： (3)1.1.4 执行机构： (4)1.2 THSA-1型过控综合自动化控制系统实验平台 (4)1.2.1 控制屏组件 (4)1.2.2 智能仪表控制组件 (5)1.2.3 远程数据采集控制组件 (9)1.2.4 PLC控制组件 (10)1.3 软件介绍 (10)1.4 实验要求及安全操作规程 (11)1.4.1 实验前的准备 (11)1.4.2 实验过程的基本程序 (11)1.4.3 实验安全操作规程 (11)第二章实验部分 (12)实验一双容水箱特性测试 (19)实验二双容水箱液位定值控制系统（单回路） (23)实验三双容水箱液位定值控制系统（串级） (26)第一章实验装置说明1.1 系统概述THSA-1型过控综合自动化控制系统是由THJ-3高级过程控制对象系统实验装置、THSA-1型综合自动化控制系统实验平台及上位PC机三部分组成。
该装置结合了当今工业现场过程控制的实际，是一套集仪表技术、计算机技术、通讯技术、自动控制技术及现场总线技术为一体的多功能实验设备。
包括流量、温度、液位、压力等热工参数，可实现系统参数辨识、单回路控制、串级控制、前馈－反馈控制、滞后控制、比值控制、解耦控制等多种控制形式，还可根据需要设计成智能仪表、DDC远程数据采集、DCS分布式控制、PLC可编程控制、FCS现场总线控制等多种控制系统。
1.1.1 实验对象实验对象貌图如图1-1所示。
实验装置对象主要由水箱、锅炉和盘管三大部分组成。
供水系统分两路：一路由三相磁力驱动泵（380V恒压供水）、电动调节阀、直流电磁阀、涡轮流量计及手支调节阀组成；另一路由变频器、三相磁力驱动泵（220V变频调速）、涡轮流量计及手动调节阀组成。
图1-1 系统总貌图1.1.2 被控对象1．水箱：包括上水箱、中水箱、下水箱和储水箱。
过控控制系统综合设计实验
过程控制系统综合设计实验报告项目：过程控制系统综合设计班级：自动化133姓名：学号：指导老师：一：实验目的及要求目的：1.结合比值控制系统、串级控制系统、前馈反馈控制系统、解耦控制系统的实施，掌握DDC系统应用，以及安装；2.掌握P900系列智能调节器的参数整定与操作；3.掌握各类标准信号的测定方法；4.掌握传感器、执行器的使用；5.掌握数学建模方法以及PID参数的整定方法。
要求：1、按照实验指导书上的任务完成实验内容；2、记录数据以及实验结果，保存实验结果图；3、完成实验报告的设计，撰写，分析并处理实验结果；4、进行答辩。
二：实验过程及实验结果实验一、长滞后环节温度PID 控制实验 一、实验目的1、熟悉纯滞后（温度）对象的数学模型及其阶跃响应曲线。
2、根据由实际测得的纯滞后（温度）阶跃响应曲线，分析加热系统的飞升特性。
二、实验器材CS4100型过程控制实验装置配置：C3000过程控制器、实验连接线。
三、实验原理整个纯滞后系统如图4-1所示，加热水箱为纯滞后水箱提供热水，在加热水箱的出水口即纯滞后水箱的进水口装有温度传感器。
纯滞后水箱，中间固定有一根有机玻璃圆柱，9块隔板呈环形排布在圆柱周围，将整个水箱分隔为9个扇形区间，热水首先流入A 区间，再由底部进入B 区间，流过B 区间后再由顶部进入C 区间，如此再依次流过D 、E 、F 、G 、H 最后从I 区间流出，测温点设在E 、H 区间，当A 区间进水水温发生变化时，各区间的水温要隔一段时间才发生变化，当进水水流流速稳定在1.5L/Min 时，与进水水温T1相比E 区间的水温T2滞后时间常数τ约为4分钟，H 区间的水温T3滞后时间常数τ约为8分钟。
各隔板的上沿均低于水箱的外沿，这样如果水流意外过大则会漫过各隔板直接进入I 区间再流出。
AB C D E F G H I t2t3六号纯滞后水箱五号加热水箱调压模块手动设定Qt1图3-1 纯滞后系统示意图四、实验过程及实验结果记录1、打开控制台及实验对象电源开关，打开调节仪电源开关，打开主管路泵、加热、检测设备电源开关。
检测仪表综合实验指导书(过控部分)
检测仪表综合实验指导书（过控部分）实验一、压力变送器的认识和校验一、实验目的：了解压力、液位变送器的结构、明确各部件的作用，巩固和加深压力、液位变送器的工作原理及其特性的理解，熟悉压力、液位变送器的安装及使用方法。
通过实验，掌握压力、液位变送器的零点、量程的调整方法，零点迁移方法和精度测试方法。
二、实验设备：（1）压力（液位）变送器采用百特公司的压力传感器和工业用的扩散硅压力变送器，扩散硅压力变送器含不锈钢隔离膜片，同时采用信号隔离技术，对传感器温度漂移跟随补偿。
压力传感器用来对上、下水箱的液位进行检测，其精度为0.25级，因为为二线制，故工作时需串接24V直流电源。
性能指标如表A所示：该仪表的表盘显示范围为0～600，对应水箱液位刻度值为0～600，输出电流应为4～20mA。
（2）液位检测根据水箱上的刻度读取液位。
（3）电流表使用控制柜上的直流毫安表。
（4）直流稳压电源（24V）（5）变频器。
本装置采用SIEMENS带PROFIBUS-DP通讯接口模块的变频器，其输入电压为单相AC220V，输出为三相AC220V。
（6）水泵本装置采用磁力驱动泵，扬程为12米。
泵体完全采用不锈钢材料，以防止生锈，使用寿命长。
三、实验指导：1、注意事项：（1）接线时一定要断开电源。
（2）本实验采用的压力变送器是两线制仪表，应串入24伏直流电源。
本实验控制柜内已经接好电源线，不需实验人员另行接线。
（3）小心操作，切勿生扳硬拧，严防损坏仪表。
（1）打开变频器（按左侧上方绿色“I ”键），调节水泵转速（按右侧上下三角形键），大约设定在20左右，等一分钟，观察水箱是否进水，如已经进水，则可将把变频器设定到35左右（注意：变频器设定值不可过大，设定时要注意观察是否在进水），继续进水。
大致按照表1液位高度建议值，向水槽中加水。
（2）记录对应液位建议值的水槽实际液位刻度值。
（3）实验时一定等现象稳定后再读数、记录。
否则因滞后现象会给实验结果带来较大的误差。
化工仪表及自动化实验指导书
化工仪表及自动化实验指导书（过控装备与控制工程教研室）南昌大学环境与化学工程学院二0 一0 年五月本实验指导书系根据《过程装备控制技术与应用》课程及实验室已有设备而设置的实验内容编写的。
通过实验操作，使学生增强感性认识，加深对书本理论知识的理解，提高动手能力，熟悉和掌握仪表实验工作的一般方法，为将来的实验工作和科学研究打下基础。
实验要求在实验过程中，务必做到以下几点：1、实验前必须预习有关实验内容；2、进入实验室后，应首先认真听取实验介绍，以提高操作效率；3、熟悉并检查实验装置的组成部分及连线；4、按实验要求连接实验装置后，需经老师检查方可进行操作；5、实验过程中，应遵守实验室的规章制度，爱护设备。
在实验过程中未按操作步骤进行而造成仪器、设备、工具等损坏以及发生事故，待查明原因后，按学校有关规定予以赔偿；6、实验后，各小组须整理清点实验工具，并交老师核查；7、按实验具体要求，认真完成实验报告。
在做实验报告时应注意以下几点：1、明确实验目的；2、了解实验内容；3、熟悉实验装置;4、掌握实验方法;5、制定实验步骤;6、处理实验数据（数据准确、表格合理、图形清晰）；7、得出实验结果；8、提出分析建议（注意现象，分析误差等原因）。
目录一、实验一弹簧管压力表的校验 (5)二、实验二热电偶与动圈仪表的配套使用 (7)三、实验三自动电子电位差计的校验 (10)四、实验四自动电子平衡电桥的校验 (12)五、实验五XMZ-102数显仪表的校验 (13)六、实验六XMZ-101数显仪表的校验 (14)七、实验七电容式差压变送器认识与校验 (15)实验一弹簧管压力表的校验一、实验目的:1、熟悉工业用弹簧管压力表的构造、工作原理及校验方法;2、掌握压力校验器的基本结构原理和操作方法。
实验设备1、手轮2、手摇泵3、活塞4、被校压力表5、6、7、针形阀8标准压力表9、贮油杯工作原理如图1所示：往油杯内注入传压工作介质（变压器油），打开针形阀 6，关闭针形阀5和7,逆时针方向旋转手轮 1，将工作介质吸入手摇泵内，然后关闭针形阀 6，打开针形阀5和7,顺时针方向旋转手 轮，使手摇泵内的活塞3移动所产生的压力经工作介质传递至压力表4和8上。
控制原理综合实验指导 -自动化15
自动控制原理综合实验指导适用班级：自动化15-1、2指导教师：司徒莹第一部分基于ACT-I实验箱的系统电路模拟构成与分析（12学时）1.1 典型环节的电路模拟与软件仿真研究一．实验目的1．通过实验熟悉并掌握实验装置和上位机软件的使用方法。
2．通过实验熟悉各种典型环节的传递函数及其特性，掌握电路模拟和软件仿真研究方法。
二．实验内容1．设计各种典型环节的模拟电路。
2．完成各种典型环节模拟电路的阶跃特性测试，并研究参数变化对典型环节阶跃特性的影响。
3．在MA TLAB软件上，填入各个环节的实际（非理想）传递函数参数，完成典型环节阶跃特性的软件仿真研究，并与电路模拟研究的结果作比较。
三．实验步骤1．熟悉实验箱，利用实验箱上的模拟电路单元，设计并连接各种典型环节（包括比例、积分、比例积分、比例微分、比例积分微分以及惯性环节）的模拟电路。
接线时要注意：先断电，再接线。
接线时要注意不同环节、不同测试信号对运放锁零的要求。
（U3单元的O1接被测对象的输入、G接G1、U3单元的I1接被测对象的输出）。
2．利用实验设备完成各典型环节模拟电路的阶跃特性测试，并研究参数变化对典型环节阶跃特性的影响。
首先必须在熟悉上位机界面的操作，充分利用上位机提供的虚拟示波器与信号发生器功能。
为了利用上位机提供的虚拟示波器与信号发生器功能。
接线完成，经检查无误，再给实验箱上电后，启动上位机程序，进入主界面。
软件界面上的操作步骤如下：①按通道接线情况:通过上位机界面中“通道选择”选择I1、I2路A/D通道作为被测环节的检测端口,选择D/A通道的O1（“测试信号1”）作为被测对象的信号发生端口.不同的通道,图形显示控件中波形的颜色将不同。
②硬件接线完毕后,检查USB 口通讯连线和实验箱电源后，运行上位机软件程序,如果有问题请求指导教师帮助。
③进入实验模式后，先对显示模式进行设置：选择“X-t 模式”；选择“T/DIV ”为1s/1HZ 。
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第一章实验装置说明第一节系统概述一、概述“THSA-1型过控综合自动化控制系统实验平台”是由实验控制对象、实验控制台及上位监控PC机三部分组成。
它是本企业根据工业自动化及其他相关专业的教学特点，并吸收了国内外同类实验装置的特点和长处，经过精心设计，多次实验和反复论证而推出的一套全新的综合性实验装置。
本装置结合了当今工业现场过程控制的实际，是一套集自动化仪表技术、计算机技术、通讯技术、自动控制技术及现场总线技术为一体的多功能实验设备。
该系统包括流量、温度、液位、压力等热工参数，可实现系统参数辨识，单回路控制，串级控制，前馈-反馈控制，滞后控制、比值控制，解耦控制等多种控制形式。
本装置还可根据用户的需要设计构成AI智能仪表，DDC远程数据采集，DCS分布式控制，PLC可编程控制，FCS现场总线控制等多种控制系统，它既可作为本科，专科，高职过程控制课程的实验装置，也可为教师、研究生及科研人员对复杂控制系统、先进控制系统的研究提供一个物理模拟对象和实验平台。
学生通过本实验装置进行综合实验后可掌握以下内容：1．传感器特性的认识和零点迁移；2．自动化仪表的初步使用；3．变频器的基本原理和初步使用；4．电动调节阀的调节特性和原理；5．测定被控对象特性的方法；6．单回路控制系统的参数整定；7．串级控制系统的参数整定；8．复杂控制回路系统的参数整定；9．控制参数对控制系统的品质指标的要求；10．控制系统的设计、计算、分析、接线、投运等综合能力培养；11．各种控制方案的生成过程及控制算法程序的编制方法。
二、系统特点●真实性、直观性、综合性强，控制对象组件全部来源于工业现场。
●被控参数全面，涵盖了连续性工业生产过程中的液位、压力、流量及温度等典型参数。
●具有广泛的扩展性和后续开发功能，所有I/O信号全部采用国际标准IEC信号。
●具有控制参数和控制方案的多样化。
通过不同被控参数、动力源、控制器、执行器及工艺管路的组合可构成几十种过程控制系统实验项目。
●各种控制算法和调节规律在开放的实验软件平台上都可以实现。
实验数据及图表在上位机软件系统中很容易存储及调用，以便实验者进行实验后的比较和分析。
●多种控制方式：可采用AI智能仪表控制、DCS分布式控制、S7-200或S7-300PLC可编程控制、DDC远程数据采集控制等多种控制方式。
●充分考虑了各大高校自动化专业的大纲要求，完全能满足教学实验、课程设计、毕业设计的需要，同时学生可自行设计实验方案，进行综合性、创造性过程控制系统实验的设计、调试、分析，培养学生的独立操作、独立分析问题和解决问题的能力。
三、实验装置的安全保护体系1．三相四线制总电源输入经带漏电保护装置的三相四线制断路器进入系统电源之后又分为一个三相电源支路和三个不同相的单相支路，每一支路都带有各自三相、单相断路器。
总电源设有三相通电指示灯和380V三相电压指示表，三相带灯熔断器作为断相指示。
2．控制屏上装有一套电压型漏电保护和一套电流型漏电保护装置。
3．控制屏设有服务管理器（即定时器兼报警记录仪），为学生实验技能的考核提供一个统一的标准。
4．各种电源及各种仪表均有可靠的自保护功能。
5．强电接线插头采用封闭式结构，以防止触电事故的发生。
6．强弱电连接线采用不同结构的插头、插座，防止强弱电混接。
第二节THSA-1型过控综合自动化控制系统对象实验对象总貌图如图1-1所示：图1-1 实验对象总貌图本实验装置对象主要由水箱、锅炉和盘管三大部分组成。
供水系统有两路：一路由三相（380V恒压供水）磁力驱动泵、电动调节阀、直流电磁阀、涡轮流量计及手动调节阀组成；另一路由变频器、三相磁力驱动泵（220V变频调速）、涡轮流量计及手动调节阀组成。
一、被控对象由不锈钢储水箱、（上、中、下）三个串接有机玻璃水箱、4.5KW三相电加热模拟锅炉(由不锈钢锅炉内胆加温筒和封闭式锅炉夹套构成)、盘管和敷塑不锈钢管道等组成。
1．水箱：包括上水箱、中水箱、下水箱和储水箱。
上、中、下水箱采用淡蓝色优质有机玻璃，不但坚实耐用，而且透明度高，便于学生直接观察液位的变化和记录结果。
上、中水箱尺寸均为：D=25cm，H=20cm；下水箱尺寸为：D=35cm，H=20cm。
水箱结构独特，由三个槽组成，分别为缓冲槽、工作槽和出水槽，进水时水管的水先流入缓冲槽，出水时工作槽的水经过带燕尾槽的隔板流入出水槽，这样经过缓冲和线性化的处理，工作槽的液位较为稳定，便于观察。
水箱底部均接有扩散硅压力传感器与变送器，可对水箱的压力和液位进行检测和变送。
上、中、下水箱可以组合成一阶、二阶、三阶单回路液位控制系统和双闭环、三闭环液位串级控制系统。
储水箱由不锈钢板制成，尺寸为：长×宽×高=68cm×52㎝×43㎝，完全能满足上、中、下水箱的实验供水需要。
储水箱内部有两个椭圆形塑料过滤网罩，以防杂物进入水泵和管道。
2．模拟锅炉：是利用电加热管加热的常压锅炉，包括加热层（锅炉内胆）和冷却层（锅炉夹套），均由不锈钢精制而成，可利用它进行温度实验。
做温度实验时，冷却层的循环水可以使加热层的热量快速散发，使加热层的温度快速下降。
冷却层和加热层都装有温度传感器检测其温度，可完成温度的定值控制、串级控制，前馈-反馈控制，解耦控制等实验。
3．盘管：模拟工业现场的管道输送和滞后环节，长37米（43圈），在盘管上有三个不同的温度检测点，它们的滞后时间常数不同，在实验过程中可根据不同的实验需要选择不同的温度检测点。
盘管的出水通过手动阀门的切换既可以流入锅炉内胆，也可以经过涡轮流量计流回储水箱。
它可用来完成温度的滞后和流量纯滞后控制实验。
4．管道及阀门：整个系统管道由敷塑不锈钢管连接而成，所有的手动阀门均采用优质球阀，彻底避免了管道系统生锈的可能性。
有效提高了实验装置的使用年限。
其中储水箱底部有一个出水阀，当水箱需要更换水时，把球阀打开将水直接排出。
二、检测装置1．压力传感器、变送器：三个压力传感器分别用来对上、中、下三个水箱的液位进行检测，其量程为0～5KP，精度为0.5级。
采用工业用的扩散硅压力变送器，带不锈钢隔离膜片，同时采用信号隔离技术，对传感器温度漂移跟随补偿。
采用标准二线制传输方式，工作时需提供24V直流电源，输出：4～20mADC。
2．温度传感器：装置中采用了六个Pt100铂热电阻温度传感器，分别用来检测锅炉内胆、锅炉夹套、盘管（有3个测试点）以及上水箱出口的水温。
Pt100测温范围：-200～+420℃。
经过调节器的温度变送器，可将温度信号转换成4～20mA直流电流信号。
Pt100传感器精度高，热补偿性较好。
3．流量传感器、变送器：三个涡轮流量计分别用来对由电动调节阀控制的动力支路、由变频器控制的动力支路及盘管出口处的流量进行检测。
它的优点是测量精度高，反应快。
采用标准二线制传输方式，工作时需提供24V直流电源。
流量范围：0～1.2m3/h；精度：1.0%；输出：4～20mADC。
三、执行机构1．电动调节阀：采用智能直行程电动调节阀，用来对控制回路的流量进行调节。
电动调节阀型号为：QSVP-16K。
具有精度高、技术先进、体积小、重量轻、推动力大、功能强、控制单元与电动执行机构一体化、可靠性高、操作方便等优点，电源为单相220V，控制信号为4～20mADC或1～5VDC，输出为4～20mADC的阀位信号，使用和校正非常方便。
2．水泵：本装置采用磁力驱动泵，型号为16CQ-8P，流量为30升/分，扬程为8米，功率为180W。
泵体完全采用不锈钢材料，以防止生锈，使用寿命长。
本装置采用两只磁力驱动泵,一只为三相380V恒压驱动，另一只为三相变频220V输出驱动。
3．电磁阀：在本装置中作为电动调节阀的旁路，起到阶跃干扰的作用。
电磁阀型号为：2W-160-25 ；工作压力：最小压力为0Kg/㎝2，最大压力为7Kg/㎝2 ；工作温度：－5～80℃；工作电压：24VDC。
4．三相电加热管：由三根1.5KW电加热管星形连接而成，用来对锅炉内胆内的水进行加温，每根加热管的电阻值约为50Ω左右。
第三节THSA-1型过控综合自动化控制系统实验平台“THSA-1型过控综合自动化控制系统实验平台”主要由控制屏组件、智能仪表控制组件、远程数据采集控制组件、DCS分布式控制组件、PLC控制组件等几部分组成。
一、控制屏组件1．SA-01电源控制屏面板充分考虑人身安全保护，装有漏电保护空气开关、电压型漏电保护器、电流型漏电保护器。
图1-2为电源控制屏示意图。
合上总电源空气开关及钥匙开关，此时三只电压表均指示380V左右，定时器兼报警记录仪数显亮，停止按钮灯亮。
此时打开照明开关、变频器开关及24V开关电源即可提供照明灯，变频器和24V电。
按下启动按钮，停止按钮灯熄，启动按钮灯亮，此时合上三相电源、单相Ⅰ、单相Ⅱ、单相Ⅲ空气开关即可提供相应电源输出，作为其他设备的供电电源。
图1-2 电源控制屏示意图2．SA-02 I/O信号接口面板该面板的作用主要是通过航空插头（一端与对象系统连接）将各传感器检测信号及执行器控制信号同面板上自锁紧插孔相连，便于学生自行连线组成不同的控制系统。
3．SA-11交流变频控制挂件采用日本三菱公司的FR-S520S-0.4K-CH(R)型变频器，控制信号输入为4～20mADC或0～5VDC，交流220V变频输出用来驱动三相磁力驱动泵。
有关变频器的使用请参考变频器使用手册中相关的内容。
变频器常用参数设置：P 30＝1；P 53＝1；P 62＝4；P 79＝0。
4．三相移相SCR调压装置、位式控制接触器采用三相可控硅移相触发装置，输入控制信号为4～20mA标准电流信号，其移相触发角与输入控制电流成正比。
输出交流电压用来控制电加热器的端电压，从而实现锅炉温度的连续控制。
位式控制接触器和AI-708仪表一起使用，通过AI-708仪表输出继电器触点的通断来控制交流接触器的通断，从而完成锅炉水温的位式控制实验。
二、智能仪表控制组件1．AI智能调节仪表挂件采用上海万迅仪表有限公司生产的AI系列全通用人工智能调节仪表，其中SA-12智能调节仪控制挂件为AI-818型，SA-13智能位式调节仪为AI-708型。
AI-818型仪表为PID控制型，输出为4～20mADC信号；而AI-708型仪表为位式控制型，输出为继电器触点型开关量信号。
AI系列仪表通过RS485串口通信协议与上位计算机通讯，从而实现系统的实时监控。
AI仪表常用参数设置：CtrL：控制方式。
CtrL＝0，采用位式控制；CtrL＝1，采用AI人工智能调节/PID调节；CtrL＝2，启动自整定参数功能；CtrL＝3，自整定结束。
Sn：输入规格。
Sn＝21，Pt100热电阻输入；Sn＝32，0.2～1VDC电压输入；Sn＝33，1～5VDC电压输入。