华电控制仪表及装置课设
控制装置课设报告(华北电力大学)
课程设计报告( 2013-- 2014年度第二学期)名称：控制装置及仪表课程设计题目：除氧器水位单回路控制系统设计院系：自动化系班级：1104班学号：************学生姓名：***指导教师：***设计周数：一周成绩：日期：2014年6月27日除氧器水位单回路控制系统设计一、课程设计(综合实验)的目的与要求●认知控制系统的设计和控制仪表的应用过程。
●了解过程控制方案的原理图表示方法（SAMA图）。
●掌握数字调节器KMM的组态方法，熟悉KMM的面板操作、数据设定器和KMM数据写入器的使用方法。
●初步了解控制系统参数整定、系统调试的过程。
二、实验设备KMM数字调节器、KMM程序写入器、PROM擦除器、控制系统模拟试验台三、主要内容1．按选题的控制要求，进行控制策略的原理设计、仪表选型并将控制方案以SAMA图表示出来。
2．组态设计2．1 KMM组态设计以KMM单回路调节器为实现仪表并画出KMM仪表的组态图，由组态图填写KMM的各组态数据表。
2．2组态实现在程序写入器输入数据，将输入程序写入EPROM芯片中。
3.控制对象模拟及过程信号的采集根据控制对象特性，以线性集成运算放大器为主构成反馈运算回路，模拟控制对象的特性。
将定值和过程变量送入工业信号转换装置中，以便进行观察和记录。
4. 系统调试设计要求进行动态调试。
动态调试是指系统与生产现场相连时的调试。
由于生产过程已经处于运行或试运行阶段，此时应以观察为主，当涉及到必需的系统修改时，应做好充分的准备及安全措施，以免影响正常生产，更不允许造成系统或设备故障。
动态调试一般包括以下内容：1)观察过程参数显示是否正常、执行机构操作是否正常；2)检查控制系统逻辑是否正确，并在适当时候投入自动运行；3）对控制回路进行在线整定；四、设计（实验）正文1. 由控制要求画出控制流程图。
图1 除氧器水位单回路控制系统除氧器水位单回路控制系统如图1所示。
除氧器水箱的汽侧和水侧都有平衡管相连，其中的水平衡管保持除氧器的水位稳定。
控制装置及仪表综合实验教学大纲
控制装置及仪表综合实验教案大纲课程名称：控制装置及仪表综合实验课程编码：英文名称：学时：周学分：适用专业：自动化课程类别：必修课程性质：专业课先修课程：电路、模拟电子技术、数字电子技术、微机原理、控制理论、检测技术、控制仪表及装置等参考教材：控制仪表及装置综合实验指导书自编一、制定本大纲的依据根据级自动化专业培养计划制定本综合实验教案大纲。
(本大纲可根据教案具体情况进行调整) 二、本实验课程的具体安排实验项目的设置及学时分配本实验课是自动化专业的必修的实践环节，通过本环节的学习，能够帮助学生理解所学内容，为进一步学习做好准备。
四、学生应达到的实验能力与标准通过本实验课的学习，学生应能掌握各种控制仪表（调节器、变送器、执行器等）的调教方法和步骤，能够看懂控制仪表的性能指标说明，同时进一步理解其意义，理解各控制仪表在控制系统中作用；学生应能掌握和理解可编程控制器的扫描过程，并能根据具体要求设计可编程控制器的外部线路和梯形图，学会使用编程软件，并将所编梯形图程序下载到可编程控制器或从可编程控制器中将梯形图上载到编程软件中，学会用编程软件调试程序；学生应能结合综合实验要求和实验室具体条件自行设计综合性实验并进行验证（例如仪表联调综合性实验）。
五、讲授实验的基本理论与实验技术知识实验一位逻辑指令与定时器计数器指令的编程实验实验基本内容通过实验了解和熟悉系列可编程序控制器的结构和外部接线方法，了解和熟悉编程软件的使用方法，了解写入和编辑用户程序的方法，以及用编程软件对可编程序控制器的运行进行监视的方法。
2实验基本要求（）学会使用编程软件编写、调试程序。
（）掌握梯形图设计方法。
（）通过编程、调试进一步掌握的工作原理。
实验设备及耗材可编程序控制器台、安装了编程软件的计算机台、编程电缆根、、实验连接导线若干等。
实验二彩灯控制程序的编程实验实验基本内容了解和熟悉系列可编程序控制器的结构和外部接线方法，熟悉系列可编程序控制器的指令，进行外部电路连接，同时编制彩灯控制程序。
控制仪表及装置教学设计
控制仪表及装置教学设计前言控制仪表及装置是现代工业生产中不可或缺的一部分，掌握相关的知识和技能对于从事相关行业的学生和工作者来说至关重要。
因此，设计一套合理科学的控制仪表及装置教学方案对于教育机构和企业培训等具有重要意义。
教学目标本教学方案旨在帮助学生掌握以下内容：•掌握控制仪表及装置的基本原理和结构；•熟悉控制仪表的使用与调试方法；•能够进行设备的维护和故障处理；•提高学生的实践能力及团队协作能力。
教学内容本课程总共包含以下6个部分：第一部分：控制仪表及装置概述该部分主要包括控制仪表的分类、基本原理和工作流程等知识点，旨在为学生提供概览性的掌握方法和知识。
第二部分：物理信号转换物理量的采集、处理和变换是控制仪表系统的基础，学生在该部分将学习各种物理量的测量方法以及信号转换器等配套设备。
第三部分：Pneumatic System Control该部分旨在让学生了解气动系统的原理和结构，在掌握基本操作方法和技巧的基础上掌握其原理和应用。
第四部分：电子仪表控制该部分旨在让学生了解基本的电子元器件和电路原理，为学生提供电子仪表控制的基础和应用知识。
第五部分：PLC控制系统该部分主要学习器械和控制设备，熟悉在线工作和在线编程，了解常用PLC功能模块的功能及其应用第六部分：团队协作与项目实战该部分主要针对现实场景中，学生要以小组为单位开展主题研究和顶层设计，发挥个体优势，完成实际案例研究，并进行报告和演示。
教学方法本教学方案采用理论与实践相结合的教学方法，主要包括：1.多媒体教学通过多媒体教学手段，将实验、模拟以及图解等形式呈现给学生，使其更加形象、直观。
2.实验教学采用具有代表性、实用性强的实验项目，对学科知识进行实际的演示与实验，帮助学生掌握控制仪表及装置的基本操作。
3.团队合作在课程教学的过程中，要不断推崇团队学习，在实际项目演示中，鼓励学生多与同学合作，实际负责具体控制方案的签定，增强团队学习意识。
控制仪表与装置课程设计
控制仪表与装置课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握控制仪表与装置的基本原理，理解各类仪表的工作方式和特点。
2. 使学生了解控制系统的基本构成，掌握控制系统的分析方法。
3. 引导学生掌握控制仪表与装置的选型、安装、调试及维护方法。
技能目标：1. 培养学生运用控制仪表与装置进行简单系统设计的能力。
2. 培养学生分析控制系统故障并进行排除的能力。
3. 提高学生动手实践能力，能够独立完成控制仪表与装置的安装、调试及维护工作。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对控制仪表与装置的学科兴趣，激发学习热情。
2. 培养学生严谨的科学态度，养成良好的实验操作习惯。
3. 增强学生的团队合作意识，提高沟通协调能力。
课程性质：本课程为理论与实践相结合的课程，旨在让学生在掌握基础知识的同时，提高实际操作能力。
学生特点：学生处于高年级阶段，具备一定的专业基础知识，思维活跃，动手能力强。
教学要求：结合学生特点，注重理论与实践相结合，强调实际操作能力的培养，提高学生的综合素质。
通过本课程的学习，使学生能够将所学知识应用于实际工作中，达到学以致用的目的。
课程目标分解为具体学习成果，以便于后续教学设计和评估。
二、教学内容1. 控制仪表与装置原理：介绍控制仪表与装置的基本概念、工作原理和分类，结合教材相关章节，深入解析各类仪表的内部结构和功能特点。
教学内容安排：第一章至第二章，共计4学时。
2. 控制系统分析：讲解控制系统的基本构成、数学模型、性能指标和稳定性分析，结合实例分析不同类型控制系统的特点和应用。
教学内容安排：第三章至第四章，共计6学时。
3. 控制仪表与装置的选型与应用：阐述控制仪表与装置的选型原则，分析各类仪表在实际控制系统中的应用，结合实际案例进行讲解。
教学内容安排：第五章，共计4学时。
4. 控制仪表与装置的安装、调试及维护：详细介绍控制仪表与装置的安装要求、调试方法及维护保养措施，结合实践操作进行讲解。
教学内容安排：第六章至第七章，共计6学时。
化工控制仪表课程设计
化工控制仪表课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解化工控制仪表的基本原理，掌握常见控制仪表的类型及功能。
2. 学会分析化工过程中控制系统的需求，选择合适的控制仪表。
3. 掌握控制仪表的安装、调试及维护方法，了解其在化工生产中的应用。
技能目标：1. 能够运用所学知识，设计简单的化工控制仪表系统。
2. 掌握化工控制仪表的连接方式，具备实际操作能力。
3. 能够分析和解决化工控制仪表在使用过程中出现的问题。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对化工控制仪表的的兴趣，激发学习热情。
2. 增强学生的团队合作意识，培养沟通协调能力。
3. 提高学生的安全意识，使其认识到化工控制仪表在安全生产中的重要性。
课程性质：本课程为实践性较强的课程，旨在培养学生对化工控制仪表的理论知识和实际操作能力。
学生特点：学生在之前的学习中已经掌握了基本的化工知识和仪表原理，具有一定的理论基础。
教学要求：结合学生特点和课程性质，注重理论与实践相结合，强化实际操作训练，提高学生的综合应用能力。
在教学过程中，将课程目标分解为具体的学习成果，便于教学设计和评估。
二、教学内容1. 化工控制仪表的基本原理：介绍控制仪表的工作原理、类型及功能，对应教材第一章内容。
- 开关控制仪表- 模拟控制仪表- 数字控制仪表2. 化工控制仪表的选择与应用：分析化工过程中控制系统的需求，学会选择合适的控制仪表，对应教材第二章内容。
- 控制仪表的选型方法- 控制仪表在化工生产中的应用案例3. 控制仪表的安装、调试与维护：介绍控制仪表的安装、调试及维护方法，对应教材第三章内容。
- 控制仪表的安装要求- 控制仪表的调试步骤- 控制仪表的维护与故障排除4. 化工控制仪表系统设计：结合实际案例，教授学生设计简单的化工控制仪表系统，对应教材第四章内容。
- 控制系统的设计方法- 控制仪表的连接与配置- 系统调试与优化教学内容安排与进度：共安排16个课时，每课时45分钟。
1. 第1-4课时：化工控制仪表的基本原理及类型2. 第5-8课时：化工控制仪表的选择与应用3. 第9-12课时：控制仪表的安装、调试与维护4. 第13-16课时：化工控制仪表系统设计在教学过程中，依据教材章节内容，结合课程目标，确保教学内容的科学性和系统性。
华北电力大学控制装置与仪表实验报告
实验报告院系：控制与计算机工程学院实验名称：基于单片机控制的半导体温控实验系统指导教师：陆会明学生姓名：洪怡婷学号：1111190207班级：创新自1101班日期：2015年1月19日实验一一、实验目的及要求实验一：变频器基本操作的实验目的：1.认识变频器操作面板及各功能键的功能、操作方法；2.认识调速系统信号流向。
二、实验仪器ABB三相交流电动机一台，ABB_ACS150变频器一台，PID控制器，记录仪，万用表，电工工具，导线若干。
三、实验原理1)控制器工作原理及使用及配置方法；1）输入可自由选择热电偶、热电阻、电压及电流。
内含非线性校正表格，无需外部校正，测量精确稳定。
采用先进的AI人工智能PID调节算法，无超调，具有自整定（AT）工能。
具有手自动无扰切换功能及电软启动功能。
采用X3高精度电流输出模块，精度可达0.2%，提高调节器的输出精度。
仪表使用前应该根据其输入、输出规格及功能要求来设置正确的参数。
配置好参数才可以投入使用。
控制器输入类型有热电偶，热电阻，线性电压，线性电流（需外接精密电阻分流），A/D转换器每秒采样8次，控制周期0.5-120s可调。
2)变频器工作原理及使用及配置方法；ABB ACS150是一种控制交流电机的变频器，可以安装在墙上或者柜体中。
它具有固定式控制盘和固定式电位器，面板操作简单，速度可直观设定。
同时，其内部集成EMC滤波器，无需外接滤波器。
3）无纸记录仪工作原理及使用及配置方法；多通道输入，支持多种输入类型，图形化界面，画面直观，可同时记录4个通道数据，具有上限下限报警功能。
控制器输入类型有热电偶，热电阻，线性电压，线性电流（需外接精密电阻分流），线性输入量程最大为-20000到20000。
四、试验方法和步骤1.手动变频调速系统接线①利用万用表检查硬接线是否完好，有无短路断路情况；②变频器电源输入端接线，电源线火线（L）接变频器接线端子L，电源线零线（N）接变频器接线端子N；③变频器接线端子U2、V2、W2分别接三相电动机的U、V、W端；④检查所有接线是否正确。
电气控制与仪表课程设计
电气控制与仪表课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解电气控制系统的基本原理，掌握常用电气元件的功能和符号；2. 学会分析电气控制线路图，并能正确绘制简单的控制线路图；3. 了解各类仪表的原理和用途，掌握其使用方法。
技能目标：1. 能够运用所学知识，设计简单的电气控制系统，并进行调试；2. 能够正确使用各类仪表进行测量，并对测量结果进行分析；3. 培养学生的动手实践能力和团队合作能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对电气控制与仪表的兴趣，激发他们探索科学技术的热情；2. 增强学生的环保意识，让他们明白电气设备在节能降耗方面的重要性；3. 培养学生严谨、认真、负责的学习态度，提高他们的自主学习能力。
分析课程性质、学生特点和教学要求，本课程旨在帮助学生在掌握电气控制与仪表基本知识的基础上，提高实践操作能力。
课程目标具体、可衡量，便于教师进行教学设计和评估。
通过本课程的学习，使学生能够将理论知识与实际应用相结合，为将来的职业发展打下坚实基础。
二、教学内容本章节教学内容主要包括以下三个方面：1. 电气控制基本原理与元件- 探讨电气控制系统的基本原理，如电路的串并联、自锁等；- 介绍常用电气元件的功能、符号和选用原则，如开关、接触器、继电器等；- 分析典型电气控制线路图，引导学生学会识别和绘制。
2. 电气控制系统设计与调试- 讲解电气控制系统设计的基本方法和步骤；- 结合实际案例，指导学生设计简单的电气控制线路，并进行调试；- 强调安全操作规范，提高学生的安全意识。
3. 仪表原理与应用- 介绍各类仪表（如电压表、电流表、万用表等）的工作原理和用途；- 指导学生正确使用仪表进行测量，并对测量结果进行分析；- 分析仪表在工业生产中的应用，提高学生的实际操作能力。
教学内容根据课程目标和教学要求进行科学组织和系统安排，明确教材章节，确保教学进度与课程目标紧密结合。
通过本章节的学习，使学生掌握电气控制与仪表的基本知识和技能，为后续课程打下坚实基础。
控制装置与仪表讲义—控制装置与仪表的构成
2021/6/19
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调节器（控制器）－2 用途
1. 内置控制算法，构成系统控制策略； 2. 有模拟式与数字式； 3. 输出控制一个执行机构； 4. 安装在控制室
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变送器－1 图示
DDZ-III型 热电偶温度变送器
控制装置与仪表
第二讲：控制装置与仪表的构成
华北电力大学自动化系
自动控制仪表主要构成（1）
（三大支柱）
1. 调节器（控制器）； 2. 变送器； 3. 执行器；
NEXT
2021/6/19
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调节器（控制器）－1 图示
·多种调节系统选择、参数在线修改。 ·输入输出带光电隔离。 ·多通道输入、输出。
·可组成复杂系统： 三冲量水位系统 串级汽温系统 除氧器水位、压力系统
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执行器－2 用途
1. 自动时接收控制器信号，输出角位移或直线位移； 2. 手动时接收操作器信号，输出角位移或直线位移； 3. 一般安装在现场；
2021/6/19
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实际应用控制装置系统分析
高压主汽阀及调节阀工作原理演示：
高压主汽阀及调节阀工作原理Flash
2021/6/19
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问题解答?
DDZ-III型 热电阻温度变送器
智能电容式 差压/压力变送器
2021/6/19
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变送器－2 用途
1. 将被测参数的物理量转换成0～10mA或4～20mA DC； 2. 有模拟式与数字式； 3. 一般安装在现场；
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执行器－1 图示
直行程电动执行机构
多转式电动执行机构
2021/6/19
精品华电自控课程设计
精品 华电自控课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解自动化控制的基本原理，掌握自动控制系统的组成及功能；2. 学会分析自动控制系统的性能，了解系统稳定性、快速性、精确性等评价指标；3. 掌握典型自动控制算法，如PID控制、模糊控制等，并了解其在实际工程中的应用。
技能目标：1. 能够运用所学知识，设计简单的自动控制系统；2. 能够使用自动化软件进行系统仿真，分析系统性能；3. 培养团队协作和沟通能力，能够就自动控制问题进行讨论和分析。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对自动化技术的兴趣，激发创新意识，增强实践能力；2. 培养学生严谨的科学态度，提高自主学习、解决问题的能力；3. 增强学生的环保意识，了解自动化技术在节能减排方面的应用。
本课程针对华电自控课程，结合学生年级特点，注重理论与实践相结合，培养学生具备自动化控制方面的基本知识和技能。
课程目标明确，可衡量，便于教师进行教学设计和评估。
通过本课程的学习，学生将能够掌握自动控制系统的基本原理和设计方法，具备一定的自动化技术水平，为将来的职业发展打下坚实基础。
二、教学内容本章节教学内容主要包括以下几部分：1. 自动控制基本原理：介绍自动控制系统的基本概念、组成及分类，分析自动控制系统的数学模型，讲解控制系统的传递函数、方框图等表示方法。
2. 自动控制系统性能分析：学习稳定性、快速性、精确性等评价指标，探讨系统性能的影响因素，掌握性能改善方法。
3. 典型自动控制算法：详细讲解PID控制算法、模糊控制算法等，分析其在实际工程中的应用及优缺点。
4. 自动控制系统设计：学习自动控制系统设计流程，掌握控制器参数整定方法，培养学生具备实际工程问题解决能力。
5. 自动化软件应用：介绍自动化控制软件（如MATLAB/Simulink）的使用，让学生能够运用软件进行系统仿真、分析性能。
教学内容与教材章节关联如下：- 第一章 自动控制基本原理（教材第1-3章）- 第二章 自动控制系统性能分析（教材第4-5章）- 第三章 典型自动控制算法（教材第6-7章）- 第四章 自动控制系统设计（教材第8章）- 第五章 自动化软件应用（教材第9章）教学进度安排：共10个课时，每部分分配2个课时，最后一课时进行总结与答疑。
《控制仪表及装置》实验指导书11
实验一Ⅲ型调节器的使用一. 实验目的1．了解并熟悉ICE（5341-3502）指示调节器的结构与各部分的作用。
2．掌握Ⅲ型调节器的使用方法。
二.实验仪器及设备1．ICE（5341-3502）指示调节器 1台2．调节器模拟实验仪1台三．实验注意事项1．注意电源电压标称值2．仪表通电前应叫老师检查3．由于Ⅲ型调节器实验较复杂，因此实验前一定要认真阅读实验指导书以及课本中有关Ⅲ型调节器的内容四．实验线路与原理1．实验原理Ⅲ型调节器接受测量信号后，经PID运算后，输出4～20mA直流电流信号。
Ⅲ型调节器采用了高增益高阻抗线性集成电路组件，因此不仅提高了性能指标，而且扩大了使用功能，易于组成各种变型的特种调节器。
在实验时，用调节器模拟实验仪仿真一个液位控制系统，用Ⅲ型调节器来控制这个液位系统，从调节器模拟实验仪上的指示器观察液位系统的控制效果。
2．实验接线图A.调节器模拟实验仪面板布置图B. 实验接线图调节器模拟实验仪背后接线图 输入 输出 外给定24V 图2 调节器使用实验接线图图1 调节器模拟实验仪面板布置图调节器背后接线图五．实验内容及步骤1．准备工作熟悉调节器整体结构、面板布置以及背后接线。
调节器面板上有指示测量值和给定值的指示表、测量（红色）及给定（黑色）指针、输出指示表、自动和手动切换开关、内给定轮、外给定指针、硬手操给定杆和手动操作开关等部件。
在实验前要搞清这些部件的位置。
另外，从表壳中小心抽出机芯，观察电路板、各开关、PID三参数给定盘和各可调电位器的具体位置。
2．实验内容A.按图2接线B.根据液位系统组成原理，确定调节器的正反作用开关的位置（实验中置于“反作用”位置），并通电5分钟。
C.根据液位系统的情况，选择调节器的调节规律（实验中选PI调节规律），从而观察系统控制情况：各开关置于：自动、外给定（REMOTE）、测量（MEAS），微分时间“关断”，积分时间比例度分别置于某一档。
干扰量的开关置于“关”，调节调节器模拟实验仪上的外给定电位器使它指示12 mA，观察调节阀开度和液位高度两个指示器的变化，让系统稳定。
控制装置与仪表讲义—控制装置与仪表概述_OK
控制装置与仪表
第一讲：控制装置与仪表概述
华北电力大学自动化系
华北电力大学
1
教师联系方式
• 陆会明 • Tel：51976841(O), 81712452(H)；13520383228（M） • Email：LuHuiming@
给定值
s
偏差
e
控制器
z
控制作用
被控变量 y
控制阀
被控象
测量元件 变送器
常用的名词术语： （1）被控对象；（2）被控变量y；（3）操纵变量； （4）干扰；（5）设定值（给定值）；（6）偏差。
华北电力大学
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自动控制仪表的类型
• 气动仪表： • 液动仪表： • 电动仪表： • 电气混合仪表：
华北电力大学
华北电力大学
2
推荐参考书
• 陆会明，控制装置与仪表，机械工业出版社，2007 • 杨庆柏，热工过程控制仪表，电力出版社，2003； • 邵裕森，过程控制及仪表，上海交大出版社，2000； • 张永德，过程控制装置，化学工业出版社，1997； • 金以慧，过程控制，清华大学出版社，2002；
华北电力大学
3
自动控制的分类
• 过程控制： 给定值不变；
• 运动控制： 给定值变化；
华北电力大学
4
控制仪表 与过程控制系统的关系
华北电力大学
5
控制仪表 与过程控制系统的关系
控制器
变送器
执行器与 执行机构
被控过程
华电自控课程设计
课程设计任务书（一）单位负反馈系统，开环传递函数为：)8)(2(10)(0++=s s s s G求：绘制单位阶跃响应曲线。
求出动态性能指标。
绘制对数幅频、相频响应曲线，求出频域性能指标 （二）采用串联校正装置，校正装置的传递函数为)(G c s 。
c c K s G =)(。
绘制c K 由0——∞的根轨迹，绘制c K 取三个不同的值时单位阶跃响应曲线，求出动态性能指标。
c ()G ()c c cK s z s s p +=+，采用角平分法校正后根轨迹通过s1、2=-1+i 。
求出)(G c s ，绘制校正后的单位阶跃响应曲线，并求出动态性能指标。
绘制（2）校正后的对数幅频、相频特性曲线，并求出频域指标。
（三）根据校正前后时域、频域性能指标分析所得的结论，并写成论文。
设计思路用工具软件MATLAB对系统进行仿真分析，得到校正前后系统的时域、频域性能指标，通过比较确定校正在对系统的影响。
解题过程校正之前系统的时域、频域性能分析：程序如下：num1=10;den=conv([1 2],[1 8]);den1=conv([1 0],den);[num11,den11]=cloop(num1,den1,-1);g=tf(num11,den11);time=[0:0.1:50];step(g,time);grid;g=tf(num1,den1);figure(2)bode(g,{0.001,100});grid;figure(3);margin(g);[Gm,Pm,Wcg,Wcp]=margin(g);figure(4);rlocus(g);阶跃响应曲线如下：动态性能指标为：上升时间t r=2.31s 峰值时间t p=5.1s 调节时间t s=3.66s 超调量∂%=1.17% 对数幅频、相频响应曲线，频域性能指标。
Gm = 16.0000 %幅值裕度Pm = 69.1049 %相角裕度ωWcg = 4.0000 %穿越频率xωWcp= 0.5972 %截止频率c对数幅频、相频响应曲线如下：校正装置的设计c c K s G =)(时，根轨迹如下： 程序如下： num1=10;den=conv([1 2],[1 8]); den1=conv([1 0],den);[num11,den11]=cloop(num1,den1,-1); g=tf(num1,den1); rlocus(g)根轨迹的图象如下：c K =10*0.8时，单位阶跃响应急动态性能指标如下：上升时间t r =3.07s峰值时间t p =8.7s 调节时间t s =5.21s 超调量∂%=0.0361%c =10*2时，单位阶跃响应急动态性能指标如下：上升时间t r =1.12s 峰值时间t p =2.5s 调节时间t s =4.99s 超调量∂%=14.1%c K =10*30时，单位阶跃响应急动态性能指标如下：（不存在调节时间）上升时间t r :不存在 峰值时间t p =49.7s 调节时间t s =None 超调量∂%=Nan注：（上面三个的单位阶跃响应在编码上只是kc 的值不同而已，故程序不再详述）由上表可以看出随着kc 的 增大上升时间，调节时间都减小，而峰值时间和超调量则增大c ()G ()c c cK s z s s p +=+时，校正装置的求取过程如下：程序如下： f=-1+1.3j;fai=180-360*atan(imag(f)/(-real(f)))/(2*pi); syms sg=10/(s*(s+2)*(s+8)); gs=subs(g,'s',f); a=real(gs); b=imag(gs);gj=180-360*atan(b/(-a))/(2*pi); faic=180-gj; ctap=(fai-faic)/2; ctaz=(fai+faic)/2;pc=-real(f)+imag(f)/(tan(ctap*2*pi/360)) zc=-real(f)+imag(f)/(tan(ctaz*2*pi/360)) gc=(s+zc)/(s+pc); gcf=subs(gc,'s',f); kc=1/(abs(gs)*abs(gcf)) num1=10;den=conv([1 2],[1 8]);den1=conv([1 0],den);[num11,den11]=cloop(num1,den1,-1); step(num11,den11,'k'); hold onnum2=kc*10*[1 +zc]; den2=conv(den1,[1 +pc]);[num22,den22]=cloop(num2,den2,-1); step(num22,den22,'-k') gtext('校正前') gtext('校正后') 运行结果为： pc = 1.7959 zc = 1.4979 kc = 2.0971即校正装置为：c 2.0971( +1.4979)G () 1.7959s s s =+校正后系统的开环传递函数为：010*2.0971( 1.4979)()(2)(8)( 1.7959)s G s s s s s +=+++校正后系统的时域、频域性能分析：阶跃响应曲线：动态性能指标：上升时间tr=1.23s峰值时间tp=2.65s 调节时间ts=3.76s 超调量 %=7.5% 校正之后系统的时域、频域性能分析。
华北电力大学控制装置与仪表实验报告
实验报告院系：控制与计算机工程学院实验名称：基于单片机控制的半导体温控实验系统指导教师：陆会明学生姓名：洪怡婷学号：1111190207班级：创新自1101班日期：2015年1月19日实验一一、实验目的及要求实验一：变频器基本操作的实验目的：1.认识变频器操作面板及各功能键的功能、操作方法；2.认识调速系统信号流向。
二、实验仪器ABB三相交流电动机一台，ABB_ACS150变频器一台，PID控制器，记录仪，万用表，电工工具，导线若干。
三、实验原理1)控制器工作原理及使用及配置方法；1）输入可自由选择热电偶、热电阻、电压及电流。
内含非线性校正表格，无需外部校正，测量精确稳定。
采用先进的AI人工智能PID调节算法，无超调，具有自整定（AT）工能。
具有手自动无扰切换功能及电软启动功能。
采用X3高精度电流输出模块，精度可达0.2%，提高调节器的输出精度。
仪表使用前应该根据其输入、输出规格及功能要求来设置正确的参数。
配置好参数才可以投入使用。
控制器输入类型有热电偶，热电阻，线性电压，线性电流（需外接精密电阻分流），A/D转换器每秒采样8次，控制周期0.5-120s可调。
2)变频器工作原理及使用及配置方法；ABB ACS150是一种控制交流电机的变频器，可以安装在墙上或者柜体中。
它具有固定式控制盘和固定式电位器，面板操作简单，速度可直观设定。
同时，其内部集成EMC滤波器，无需外接滤波器。
3）无纸记录仪工作原理及使用及配置方法；多通道输入，支持多种输入类型，图形化界面，画面直观，可同时记录4个通道数据，具有上限下限报警功能。
控制器输入类型有热电偶，热电阻，线性电压，线性电流（需外接精密电阻分流），线性输入量程最大为-20000到20000。
四、试验方法和步骤1.手动变频调速系统接线1利用万用表检查硬接线是否完好，有无短路断路情况；2变频器电源输入端接线，电源线火线（L）接变频器接线端子L，电源线零线（N）接变频器接线端子N；3变频器接线端子U2、V2、W2分别接三相电动机的U、V、W端；4检查所有接线是否正确。
控制仪表及装置教案讲解
青岛科技大学教师授课教案课程名称控制仪表及装置课程性质专业课（必修）授课教师单宝明教师职称讲师授课对象自动化031-5授课时数40学时（34+6）教学日期2006年2月所用教材《控制仪表及装置》吴勤勤化学工业出版社 2002年第二版授课方式课堂教学控制仪表及装置教案2006青岛科技大学授课教案应该覆盖如下内容：本单元或章节的教学目的与要求授课主要内容重点、难点及对学生的要求（掌握、熟悉、了解、自学）主要外语词汇辅助教学情况（多媒体课件、板书、绘图、标本、示数等）复习思考题参考教材（资料）第一章概述第1章概论学习目的和要求：掌握控制仪表的基本特点和分类，信号制和传输方法，仪表的分析方法。
重点、难点：信号制和信号传输，仪表电路分析方法外语词汇：process control（过程控制）, process industries(过程工业)controlling instrument,direct digital control(DDC,直接数字控制)，supervisory system(监控系统)，distributed control system(DCS，集散控制系统或分布式控制系统)，fieldbus(现场总线)，CIMS—computer integrated manufacturing systems(计算机集成制造系统)，CIPS-- computer integrated process systems参考资料：周泽魁主编《控制仪表与计算机控制装置》化学工业出版社 2002何离庆主编《过程控制系统与装置》重庆大学出版社 2003张永德《过程控制装置》，北京化学工业出版社，2000李新光等编著《过程检测技术》机械工业出版社，2004侯志林《过程控制与自动化仪表》，机械工业出版社，2002年1月授课内容：❑过程控制系统概述❑过程控制仪表与装置总体概述❑自动控制系统和过程控制仪表❑过程控制仪表与装置的分类及特点❑信号制❑仪表防爆的基本知识❑仪表的分析方法❑1.1过程控制系统概述1.1.1过程控制系统及其特点过程控制的定义?过程控制的参数?过程控制的特点?1.1.2过程控制系统发展概况生产过程自动化的发展大体划分为几个阶段。
控制仪表实训课程设计
控制仪表实训课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解控制仪表的基本原理，掌握常用控制仪表的工作方式和功能。
2. 学生能够描述控制系统的基本组成部分，了解各部分之间的联系。
3. 学生掌握控制仪表的安装、调试及维护的基本知识。
技能目标：1. 学生能够正确使用控制仪表进行数据采集、处理和显示。
2. 学生能够独立完成控制系统的连接、调试和故障排查。
3. 学生通过实训，培养解决实际工程问题的能力。
情感态度价值观目标：1. 学生能够培养对控制仪表及自动控制技术的兴趣，激发学习的积极性。
2. 学生在团队协作中，提高沟通与交流能力，培养合作精神。
3. 学生在学习过程中，认识到控制仪表在现代工业中的重要性，增强社会责任感和使命感。
课程性质：本课程为实践性课程，结合理论教学，以实训操作为主，注重培养学生的实际操作能力和工程意识。
学生特点：学生为高二年级工科班学生，具备一定的物理、电工电子基础知识，对控制仪表有一定了解，但实际操作经验不足。
教学要求：结合学生特点，注重理论与实践相结合，充分调动学生的积极性，培养其动手能力，提高解决实际问题的能力。
通过课程实训，使学生达到预定的学习目标，为未来进一步学习和工作打下坚实基础。
二、教学内容本课程教学内容主要包括以下几部分：1. 控制仪表原理：介绍控制仪表的基本工作原理、性能指标及分类，结合教材第3章内容，使学生了解各类控制仪表的适用场景。
2. 控制系统组成：分析控制系统的基本组成部分，包括控制器、执行器、传感器等，结合教材第4章内容，让学生了解各部分的作用和相互关系。
3. 控制仪表安装与调试：讲解控制仪表的安装、调试及维护方法，以教材第5章为基础，通过实际操作，培养学生动手能力。
4. 控制系统连接与调试：学习控制系统的连接方法、调试步骤及故障排查，结合教材第6章内容，使学生掌握实际工程中的操作技巧。
5. 实训项目：设计具有实际意义的实训项目，如温度控制系统、液位控制系统等，让学生分组完成，提高解决实际问题的能力。
控制仪表及装置课程设计
控制仪表及装置课程设计1.引言控制仪表及装置是工业领域中不可或缺的一部分，其主要作用是监测和控制工业生产中的各种参数。
本文将介绍一个针对加热炉的控制仪表及装置的课程设计。
2.课程设计内容2.1 设计目标本次课程设计的目标是设计一个适用于加热炉的控制仪表及装置，该装置可以对加热炉的温度、压力、流量等参数进行监测和控制，并对实时数据进行记录和分析。
2.2 设计要求1.依据工艺要求，确保加热炉的温度控制精度达到±10℃；2.确保加热炉的压力和流量的监测精度达到±1%；3.能够在发生异常情况时进行报警，提醒操作人员采取相应的措施；4.在控制模式下，装置应能实现自动控制，且具备手动控制的功能。
2.3 设计原理本次设计主要采用PID控制算法，该算法通过对反馈信号进行比较和调整，以达到更加稳定的控制效果。
2.4 设计方案2.4.1 硬件部分硬件部分主要由控制器、传感器、执行器和数据采集模块组成。
控制器采用PLC控制器，具有编程能力，可以对控制逻辑进行灵活编程。
温度传感器采用热电偶。
压力传感器和流量传感器采用压阻式传感器和磁感应式传感器。
执行器采用电磁阀和电动执行器。
数据采集模块采用模拟量输入和输出模块，实现对传感器的数据采集和控制器的信号输出。
2.4.2 软件部分软件部分采用PLC编程软件，可以实现对控制逻辑的编写和调试。
PID算法的实现主要利用了PLC的定时中断功能，以达到更好的控制效果。
报警功能采用了嵌入式蜂鸣器和闪烁灯进行提醒。
报警信号也可以通过PLC输出到显示屏上。
3.课程设计步骤3.1 设计方案制定根据课程设计要求和原理，确定控制系统的组成元素、结构框图和信号流程图，制定控制逻辑以及各个功能模块的具体控制要求。
3.2 设备参数选型和电气原理图设计参考实际加热炉的参数和工艺条件，选定传感器、执行器和控制器等设备的型号和规格，并绘制电气原理图。
3.3 硬件组装和调试根据电气原理图进行硬件组装，连接各个模块的信号线路和电源线路，进行基本的参数调试和调整。
《控制装置与仪表》概要
《控制装置与仪表》实验指导书陆会明编华北电力大学（北京）二零零六年六月前言1．实验总体目标通过实验，巩固掌握课程的讲授内容，使学生对控制装置与仪表有一个感性认识和更好地理解，并增强学生动手能力。
⒉适用专业自动化、测控⒊先修课程热工控制系统⒋⒌数量要求）工业计算机，Smar公司PCI卡，LD302装置，TT302装置，FP302装置，SysCon 5.0软件。
⒍实验总体要求（1）．通过变送器相关配置及参数设置，掌握变送器零点迁移与量程调整的方法；（2）．通过变频器相关配置及参数设置，掌握变频调速的基本方法及工作原理。
目录实验一变送器零点迁移与量程调整实验 3 实验二变频调速实验7实验一变送器零点迁移与量程调整实验一、实验目的1)熟悉智能控制装置2)熟悉工程师站配置软件 Smar Syscon 5.0；3)掌握智能变送器装置的计量标定及量程迁移、调整的基本操作。
二、实验类型验证三、实验仪器工业PC机，Smar PCI接口卡，FF压力变送器LD302，FF温度变送器TT302，FF执行器FP302，SysCon 5.0工程师站软件。
四、实验原理通过工程师站配置系统Syscon 5.0，对智能变送器LD302及TT302进行零点迁移及量程调整，实现提高变送器测量精度的目的。
五、实验内容和要求1、模拟和智能压力变送器的计量标定方法模拟变送器计量标定方法如图1所示。
图1 模拟变送器的计量标定通常要求标准电流表和压力源误差等级要小于被标定变送器误差的1/3以上。
最基本的测试是线性度和零点及满量程两点的精确度。
全面测试还应包括回滞、温度影响、静压影响、电源影响、时间漂移等。
变送器综合误差应为各单项误差的均方根值。
模拟变送器误差等级通常在±(0.2～0.5)%水平上。
模拟变送器量程调整和计量标定方法基本一样较麻烦。
智能压力变送器使用微处理器数据处理技术使仪表性能有较大提高。
其构成如图2。
图2 智能压力变送器框图标准电流表和压力源依然需要，但手持式编程器替代了调整电位器。
《化工仪表及自动化》课程教学方案
5分钟
各小组完成任务后，对照教材上内容，自检学习任务的完成情况，有疑虑的及时讨论或请教指导教师。
指导法
评价
10分钟
各小组提交成果，针对错误或欠妥的地方进行修改，并对引起错误或欠妥的原因进行分析。
总结报告
讲授法
练习/考核
20分钟
通过师生专业对话，参照所需知识，考核学生对本学习任务的知识与技能的掌握程度，并进行针对性的训练。
时间
主要内容
媒体
教学方法
导入任务明确要求
5分钟
教师布置工作任务，激起学生学习兴趣，教师针对工作任务的完成，讨论所需要的信息。
PPT课件
讲授法
了解信息
15分钟
教师通过设置问题，引导学生通过小组讨论、阅读学材教材和教师指导等形式认识电控阀和变频器并掌握其工作原理。
教材、PPT课件、考核表
讲授法引导法讨论法
讲授法引导法讨论法
解决问题
15分钟
小组讨论，在教师指导下正确计算仪表精度、稳定度，并学会仪表的选型。
PPT课件
讨论法引导法
制订计划
20分钟
根据教师布置的工作任务，结合获取的信息，制定仪表选型方案。
任务书工作计划
讨论法指导法
计划实施
55分钟
教师提供资料、书籍，学生根据制定的计划进行任务的实施。教师督导检查。
检查
5分钟
各小组完成任务后，对照教材上内容，自检学习任务的完成情况，有疑虑的及时讨论或请教指导教师。
指导法
评价
10分钟
各小组提交成果，针对错误或欠妥的地方进行修改，并对引起错误或欠妥的原因进行分析。
指导法现场操作
检查
5分钟
各小组完成任务后，对照教材上内容，自检学习任务的完成情况，有疑虑的及时讨论或请教指导教师。
09 控制装置与仪表讲义 — 转速控制装置
变频调速系统（2）
—— 交流异步电机调速原理
电动机转速描述：
n = n0(1－S) ＝ 60f(1－S)／P 其中：
n0为电动机同步转速 S 为转差率（此处含义为电动机功率的损失） P 为电动机级对数 f 为电源频率 结论： 调整‘P’为有级调速； 调整‘S’为低效调速； 调整‘f’最为理想；
控制装置及仪表
第九讲：转速控制装置
华北电力大学自动化系
转速控制装置
——— 典型应用简介
• 汽包水位系统给水泵转速控制； • 燃烧系统给粉机转速控制； • 燃烧系统给煤机转速控制；
电动机
主动部分
（1恒速）
转速控制 装置
调节部分
水泵、给粉机等
转速执行机构
从动部分
（ 2变速）
2
给粉机转速控制装置（1）
14
变频调速系统（3）
—— 结构原理图
15
变频调速系统（4）
—— 交、直、交变频器结构原理图
作用： 顺变器：将定压定频交流电＝》可调直流电，作为逆变器供电电源； 中间滤波器：滤波为矩形波直流电，电压随频率变化； 逆变器：将直流电压调制为频率可调的交流；
16
变频调速系统（5）
—— PWM原理图
特点： • 由硬件系统与软件系统协同工作的结果 ！ • 矩形脉冲与正旋波面积相同 ！
转不致损坏； 5. 无机械磨损，可靠性高，维护量小； 6. 缺点是系统较复杂，自身有功率损耗，仍然是损失转差
律 S 换取转速变化，节能不理想；
12
变频调速系统（1）
—— 简述
最初应用原因： 滑差电机存在致命缺点（硬连接、拆卸维护困难、低效、低转 速可控性差） ！
变频调速思想： 将调速手段转移到主动部分； 取消转速调节装置，直接控制电机转速；
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课程设计报告( 2013-- 2014年度第二学期)名称：KMM组态及控制系统调试题目：除氧器水位单回路控制系统院系：科技学院动力工程系班级：自动化11 k 1学号：学生姓名：指导教师：设计周数： 1 周成绩：日期：2014年07月03日《控制装置与仪表》课程设计任务书一、目的与要求认知控制系统的设计和控制仪表的应用过程。
1．了解过程控制方案的原理图表示方法（SAMA图）。
2．掌握数字调节器KMM的组态方法，熟悉KMM的面板操作、数据设定器和KMM数据写入器的使用方法。
3．初步了解控制系统参数整定、系统调试的过程。
二、主要内容1．按选题的控制要求，进行控制策略的原理设计、仪表选型并将控制方案以SAMA图表示出来。
2．组态设计2．1KMM组态设计以KMM单回路调节器为实现仪表并画出KMM仪表的组态图，由组态图填写KMM的各组态数据表。
2．2组态实现在程序写入器输入数据，将输入程序写入EPROM芯片中。
3．控制对象模拟及过程信号的采集根据控制对象特性，以线性集成运算放大器为主构成反馈运算回路，模拟控制对象的特性。
将定值和过程变量送入工业信号转换装置中，以便进行观察和记录。
4．系统调试设计要求进行动态调试。
动态调试是指系统与生产现场相连时的调试。
由于生产过程已经处于运行或试运行阶段，此时应以观察为主，当涉及到必需的系统修改时，应做好充分的准备及安全措施，以免影响正常生产，更不允许造成系统或设备故障。
动态调试一般包括以下内容：1）观察过程参数显示是否正常、执行机构操作是否正常；2）检查控制系统逻辑是否正确，并在适当时候投入自动运行；3）对控制回路进行在线整定；4）当系统存在较大问题时，如需进行控制结构修改、增加测点等，要重新组态下装。
三、进度计划设计内容分工参考：小组每人均参与控制方案的设计，了解方案的KMM仪表实现方法、实验系统组成、系统调试和数据记录的过程。
在此基础上小组成员可作如下具体分工：预习KMM程序写入器使用并具体进行EPROM芯片的制作（2人）；设计实验接线原理图，进行实验接线并熟悉掌握KMM面板功能及数据设定器使用（1-2人）；确定记录信号并利用工业控制信号转换设备进行记录信号的组态和实验曲线的打印工作（1人）。
四、设计（实验）成果要求1．完成系统SAMA图和KMM组态图，附出控制系统的调试曲线和控制参数。
2．对系统设计过程进行总结，完成并打印设计报告。
五、考核方式1．按上述步骤逐项完成软件内容的设计，进行操作演示，控制结果满足要求，并进行问答。
2．设计报告格式规范，内容详实。
六、选题参考0 天燃气压力控制系统（设计书中实例）（控制系统特点：单回路控制方案；有自平衡能力正的被控对象）1 除氧器水位单回路控制系统设计（提示：单回路控制方案；无自平衡能力正的被控对象）2 炉膛压力系统死区控制系统设计（提示：单回路PID死区控制方案；有自平衡能力负的被控对象）3 过热汽温串级控制系统设计（提示：串级控制方案；主、付对象均为有自平衡能力负的被控对象）4 锅炉给水三冲量控制系统设计（提示：串级三冲量控制方案；被控对象为无自平衡能力正的被控对象）5 风煤比值控制系统设计（提示：比值控制方案；被控对象设为有自平衡能力正的被控对象）6 主汽压力前馈控制系统设计（提示：单回路前馈控制方案；被控对象为有自平衡能力正的被控对象）学生姓名：指导教师：2014年7月3日一、课程设计(综合实验)的目的与要求1 了解过程控制方案的原理图表示方法（SAMA）。
2 掌握数字调节器KMM的组态方法，熟悉KMM的面板操作、数据设定器和KMM数据写入器的使用方法。
3 初步了解控制系统参数整定、系统调试的过程。
二、设计（实验）正文（一）设计实验设备KMM数字调节器、KMM程序写入器、PROM擦除器、控制系统模拟试验台（二）设计步骤1 由控制要求画出控制流程图。
对如图1所示的除氧器压力控制系统，要求对容器压力进行单变量定值控制。
容器压力经压力变送器测量后，由KMM模入通道2送至调节器中。
调节器输出AO1经电/气转换器控制气动式调节阀，控制容器压力。
控制要求：当调节器的给定值SP和测量值PV之偏差超过给定的监视值（15%）时，调节器自动切换至手动（M）方式。
在偏差允许的范围内（15%），允许切入自动（A）方式。
2 确定对可编程序调节器的要求。
控制系统要求一路模拟量输入（模入）通道输入压力信号，一路模拟量输出（模出）通道输出控制信号控制压力调节阀。
而KMM具有5路模入通道、3路模出通道（其中第一路模出通道AO1可另外同时输出一路4～20mA电流信号），可满足本系统控制要求。
3 设计控制原理图（SAMA图）。
根据控制对象的特性和控制要求，进行常规的控制系统设计。
并用SAMA图表达出控制方案。
见图2所示。
SAMA图例是由美国科学仪器制造商协会（Scientific Apparatus Maker’s Association）制订的标准功能图例，用于控制系统设计功能的表达。
图例表示了最基本的功能，在设计使用时把某些功能图例组合在一起，表示某一功能块或显示操作器的功能，从而将全部控制功能表达出来。
图2 控制系统SAMA图4绘制KMM组态图并填写KMM控制数据表用所采用的控制仪表制造厂商提供的控制图例和组态方法，在控制装置中实现控制策略。
KMM的组态方式是填表式组态方法，要根据控制要求画出KMM组态图并由组态图按KMM 数据表格式填写控制数据表，为制作用户EPROM作准备。
(1)绘制KMM组态图图3是根据SAMA图绘制的KMM系统组态图。
PPAR315%PPAR40.0图3 KMM组态图（2）根据KMM组态图填写控制数据表。
KMM组态通过填入以下7个数据表格实现。
①基本数据表PROM管理编号：作芯片记号，指定一个四位数。
运算操作周期：1－100ms；2－200ms；3－300ms；4－400ms；5－500ms。
调节器类型：0－1PID(A/M)1；1－PID(C/A/M)；2－2PID(A/M)；3－2PID(C/A/M)。
上位计算机控制系统：0－无通信；1－有通信（无上位机）；2－有通信（有上位机）。
上位机故障时切换状态：0－MAN方式；1－AUTO方式。
②输入处理数据表输入使用：0－不用；1－用。
按工程显示小数点位置：0－无小数；1－1位小数；2－2位小数；3－三位小数。
开平方处理：0－直线；0－开平方处理。
开方小信号切除：给AI1～AI5设定的开方信号切除值。
传感器故障诊断：0－无诊断；1－诊断。
③PID数据表PID操作类型：0－常规PID；1－微分先行PID。
PV跟踪：定值跟踪功能，0－无；1－有。
④可变变量表可使用百分型可变变量20个，时间型可变变量5个。
时间型)百分型数据：缺省值为0.0；给定范围为：-699.0～799.9%。
时间型数据：缺省值为0.00min；给定范围为：0.00～99.99min。
⑤输出处理数据表规定模拟输出信号和数字输出信号从哪个模块引出。
连接的内部信号缺省值为U0000。
⑥运算模块数据表用来规定模块的类型及模块相互之间的连接。
运算模块编号：由设计人员按模块调入顺序给出的序号。
运算模块数据表参见教材：表4-1。
模块输入端能用的内部信号参见教材：表4-2。
5 掌握KMM程序写入器的使用方法并用程序写入器将数据写入EPROM中。
根据数据表中所填写的代码和数据用KMM程序写入器进行编程。
程序写入器的具体使用方法参见附录中说明。
按表格次序逐项输入数据。
程序输入并检查修改完毕后，按“WRIT”、“ENT”键，将程序写入EPROM中。
写入程序后的EPROM移插到KMM调节器的用户EPROM中，即可进行整机和系统调试工作。
6 按控制系统模拟线路原理图接线。
由运算放大器构成的反馈网络模拟控制对象特性，构成控制系统的模拟控制回路。
系统原理接线图见图4所示。
图中实线连线表示已接连线，有三条，分别是KMM（CZ6）端子33－37（禁止外部联锁信号输入）、端子3－4（模拟通道1的电流输出构成闭合回路，以避免产生开路报警信号）和端子1－11（供电电源）。
实验时需检查确认。
弯虚线表示实验时需接连线，按图4逐条正确连接。
模拟的控制对象采用由两个线性运算放大器构成的一阶滞后反馈环节串连构成，以加大对象的滞后时间。
控制回路中测量值和设定值信号分别送入工业控制信号转换器中的A/D 模拟量输入通道中进行显示和记录。
运算放大器构成的是一阶滞后特性的反馈回路。
运放的反馈网络是电阻和电容的并联，等效阻抗s C R R s C R s C R Z f f f f f f ff +=+⨯=111，输入网络的等效阻抗11R Z =，这个放大器构成的闭环特性传递函数sC R R R Z Z s W f f f f +==1/)(11，设定1R R f =，则s C R s W f f +=11)(。
因此，这是一个滞后时间f f C R T =的一阶滞后环节。
设计实验中选取K R R f 1001==，μ47=f C ，计算得这个滞后环节的滞后时间s T 7.4=。
因滞后时间较小，设计中将这样的两个环节串连而成。
工业控制信号转换器是一个数据采集系统。
本设计中输入系统的定值信号和测量值，可完成信号的数据存储、显示、打印等功能。
7进行控制参数调整，对控制系统各项功能进行模拟测试并记录定值扰动控制曲线。
（1） 上电准备。
①检查并确认接线正确；□②对内藏有“后备手操单元”的KMM ，要预先将此单元的“后备/正常方式切换开关”（Standby/Normal made Switch）扳到“正常”（Normal）侧。
对使用“预置（Preset）型后备手操单元”的场合，要预先设定好“预置（Preset）输出值”。
□（2）通电。
使调节器通电，初上电，调节器先处于“联锁手动”（Interlock Manmal mode）方式。
（3）运行数据的确认。
用“数据设定器”来确认，对于运行所必需的控制数据、可变参数等是否被设定在规定值。
必要时可进行数据的设定变更。
（4）按控制面板上的R（Reset，复位）按钮，解除“联锁方式”后，调节器可进行输出操作、方式切换等正常的运行操作。
（5）组态工业控制信号转换设备的显示画面，以便记录调试曲线。
（6）通过“数据设定器”进行PI参数的调整，使控制品质达到控制要求。
记录定值扰动10%时的动态过程曲线。
8验收根据设计内容填写设计报告。
三、课程设计（综合实验）总结本次课程设计基本达到预期的要求，通过本次课程设计的研究学习，是我对数字控制系统的设计原理有了深刻的理解，更深刻地理解了设计思想，对KMM组态图的使用方法和过程控制方案的SAMA图表示方法有了基本理解。
在这一周的课程设计的过程中也遇到了许多的困难和问题，但经过大家的努力，所有的问题都得到了解决。