热工控制系统实验指导书最新
热工过程自动控制试验指导书
执行器模块主要有固态继电器、交流电机及水泵、直流电机及水泵等。通 过调节进水流量或电热丝的通断可实现对压力、流量、液位、温度等参数的自 动控制。 变送器模块主要有流量变送器（FT）、液位变送器（LT1，LT2）、温度变送器 （TT）、压力变送器（PT）等。变送器的零位、增益可调，并均以标准信号输出。 另外，根据用户需要，配置微机通讯接口单元（RS232），以满足计算机过程控
对全部高中资料试卷电气设备，在安装过程中以及安装结束后进行高中资料试卷调整试验；通电检查所有设备高中资料电试力卷保相护互装作置用调与试相技互术关，通系电1，力过根保管据护线生高0不产中仅工资2艺料22高试2可中卷以资配解料置决试技吊卷术顶要是层求指配，机置对组不电在规气进范设行高备继中进电资行保料空护试载高卷与中问带资题负料2荷试2，下卷而高总且中体可资配保料置障试时2卷，32调需3各控要类试在管验最路；大习对限题设度到备内位进来。行确在调保管整机路使组敷其高设在中过正资程常料1工试中况卷，下安要与全加过，强度并看工且25作尽52下可22都能护可地1关以缩于正小管常故路工障高作高中；中资对资料于料试继试卷电卷连保破接护坏管进范口行围处整，理核或高对者中定对资值某料，些试审异卷核常弯与高扁校中度对资固图料定纸试盒，卷位编工置写况.复进保杂行护设自层备动防与处腐装理跨置，接高尤地中其线资要弯料避曲试免半卷错径调误标试高方中等案资，，料要编试求5写、卷技重电保术要气护交设设装底备备置。4高调、动管中试电作线资高气，敷料中课并设3试资件且、技卷料中拒管术试试调绝路中验卷试动敷包方技作设含案术，技线以来术槽及避、系免管统不架启必等动要多方高项案中方；资式对料，整试为套卷解启突决动然高过停中程机语中。文高因电中此气资，课料电件试力中卷高管电中壁气资薄设料、备试接进卷口行保不调护严试装等工置问作调题并试，且技合进术理行，利过要用关求管运电线行力敷高保设中护技资装术料置。试做线卷到缆技准敷术确设指灵原导活则。。：对对在于于分调差线试动盒过保处程护，中装当高置不中高同资中电料资压试料回卷试路技卷交术调叉问试时题技，，术应作是采为指用调发金试电属人机隔员一板，变进需压行要器隔在组开事在处前发理掌生；握内同图部一纸故线资障槽料时内、，设需强备要电制进回造行路厂外须家部同出电时具源切高高断中中习资资题料料电试试源卷卷，试切线验除缆报从敷告而设与采完相用毕关高，技中要术资进资料行料试检，卷查并主和且要检了保测解护处现装理场置。设。备高中资料试卷布置情况与有关高中资料试卷电气系统接线等情况，然后根据规范与规程规定，制定设备调试高中资料试卷方案。
热工控制系统教学设计
热工控制系统教学设计简介热工控制系统作为化工、冶金、能源等领域重要的工业自动化系统，已经成为热工领域专业课的必修内容。
本文将介绍一种基于实践的热工控制系统教学设计方案，以提高学生的综合能力和实践能力水平。
教学目标1.熟悉热工控制系统的基本原理和构成；2.掌握热工控制系统常见的结构和参数调节方法；3.加强学生的实践能力和团队合作能力；4.提高学生独立解决实际问题的能力。
教学方案实践环节本教学方案主要以热工控制实验为主要教学环节，让学生在实践中逐步掌握热工控制系统的基本原理、结构和参数调节方法，同时加强学生的实践能力和团队合作能力。
教学内容实验1：测量锅炉水位本实验是热工控制系统中常见的流量控制实验，要求学生掌握测量锅炉水位的原理和方法，熟悉液位传感器的工作原理，掌握PID调节器的基本调节方法。
实验2：控制锅炉汽压本实验要求学生掌握热工控制系统中的压力控制方法，熟悉压力传感器的工作原理，掌握基于微机控制器的PID算法，通过调节控制器参数实现锅炉汽压的控制。
实验3：控制油温本实验要求学生掌握热工控制系统中的温度控制方法，熟悉热电偶的工作原理，掌握基于微机控制器的PID算法，通过调节控制器参数实现锅炉油温的控制。
实验4：模拟反应釜的控制本实验是针对热工控制系统中常见的反应釜控制场景，要求学生掌握热工控制系统的模拟方法，通过计算机模拟的方式实现反应釜温度和消耗率的控制。
教学方法本教学方案采用主题式教学法，并融入PBL项目学习法。
学生在学习前需要结合课上讲解的理论知识，结合实验实践内容，提出相关问题，并深入进行解决，以达到学生的主动学习；同时，针对实验操作中出现的问题，课堂上向学生提出帮助和引导，由学生进行团队合作，独立思考问题的解决方案，从而提高学生的实践能力和团队合作能力。
教学手段本教学方案采用计算机在教学中的应用，并结合现代化教学设备，在模拟实验设计以及真实实训环节中加入VR技术，进一步提高学生的实践能力和体验感。
热工实验指导书集控、热动
热工学理论基础实验指导书（集控、热动专业）前言本实验指导书是为电厂集控运行专业及电厂热能动力装置专业开设的专业课程的实验教学指导。
通过实验帮助广大学生加强对书本知识的理解，并在实验的进行过程中锻炼基本的操作技能与动手能力。
本实验指导书由于编写时间、水平有限，难免会有疏漏谬误之处，热切期望实验指导老师与学生们能够提出宝贵的意见，谢谢。
实验要求及方法热工实验包括预习，讲解与实际操作，实验总结与考核等，为保证实验正常进行，应遵守如下规则：1.明确实验目的，端正学习态度，认真参加实际操作，并在指定岗位上进行实操，服从实验指导教师的指导。
2.注重操作技能，认真听取实验指导教师讲解，仔细观察示范操作，将理论联系实际。
3.掌握基本的专业技能，能严格按实验要求计算，整理实验数据，并认真完成实验报告。
4.注意节约实验材料，爱护设备，并应正确使用与妥善保管，因使用不当等原因造成设备损坏应照价赔偿。
5.遵守实验规则和安全操作规程，保持实验岗位的干净，整洁。
实验考核方式以实验的各项实际操作过程考核为主，结合实验报告及学习态度评定。
实验一：换热器综合实验一.实验目的1.熟悉换热器性能的测试方法；2.了解套管式换热器，螺旋板式换热器和列管式换热器的结构特点及其性能的差别；3．加深对顺流和逆流两种流动方式换热器换热能力差别的认识；二．实验装置；换热器性能测试试验，主要对应用较广得间壁式换热器中的三种换热：套管式换热器螺旋板式换热器和列管式换热器进行其性能的测试。
其中，对套管式换热器和螺旋板式换热器可以进行顺流和逆流两种流动方式的性能测试，而列管式换热器只能作一种流动方式的性能测试。
1．热水流量调节阀 2.热水螺旋板、套管、列管启闭阀门组 3.冷水流量计4.换热器进口压力表5.数显温度计6.琴键转换开关7.电压表8.电流表9.开关组10.冷水出口压力计11.冷水螺旋板、套管、列管启闭阀门组12.逆顺流转换阀门组13.冷水流量调节阀换热器性能试验的内容主要未测定换热器的总传热系数，对传热温差和热平衡误差等，并就不同换热器，不同两种流动方式，不同工况的传热情况和性能进行比较和分析。
【优质】热力系统实验指导书-范文word版 (11页)
本文部分内容来自网络整理，本司不为其真实性负责，如有异议或侵权请及时联系，本司将立即删除！== 本文为word格式，下载后可方便编辑和修改！ ==热力系统实验指导书篇一：热力发电厂实验指导书《发电厂热力系统分析》实验指导书作者名柯秀芳广东工业大学材料与能源学院二００七年七月印刷实验项目名称：发电厂热力系统分析实验项目性质：演示性实验所属课程名称：热力发电厂实验计划学时：2一、实验目的学生通过对发电厂热力系统灯光演示板及发电厂各个热力系统流程灯光演示过程的观察，全面了解热力发电厂主要热力系统的组成，掌握发电厂生产流程和工作原理。
实验目的如下：1．理解发电厂的全面性热力系统的组成和基本原理，掌握工质的流动方向和各系统间的联系。
2．理解蒸汽系统中蒸汽的流动和能量转换过程。
3．掌握回热抽汽系统的基本原理。
4．了解各种水系统的组成和基本原理。
5．了解排污系统和旁路系统的组成和原理。
二、实验内容和要求1．观察发电厂的全面性热力系统的组成，工质的流动方向和各系统的联系。
2．分别演示主蒸汽系统、再热蒸汽系统，回热抽汽系统，给水系统、凝结水系统、循环水，疏水系统、排污系统，旁路系统的运行。
三、实验主要仪器设备和材料学生观察的演示系统发电厂热力系统灯光演示板。
四、实验方法、步骤及结果测试本实验采用观察发电厂热力系统灯光演示板组成和的实验方法，实验步骤是：1．观察发电厂热力系统灯光演示板中各热力系统组成。
2．灯光演示主蒸汽系统、再热蒸汽系统，回热抽汽系统，给水系统、凝结水系统、循环水，疏水系统、排污系统，旁路系统的运行，记录各热力系统的流程。
五、实验报告要求认识实验目的，掌握发电厂热力系统的组成及其运行过程，记录观察结果，并回答问题。
六、思考题1．发电厂热力系统由哪些子系统组成？ 2．蒸汽系统中蒸汽是如何流动的？3．水系统和旁路系统有哪些？篇二：热力发电厂实验指导书能动工程基础实验201X热力发电厂实验指导书轻工与能源学院能源与动力工程系一、实验目的通过对发电厂热力系统灯光演示板及发电厂热力系统模型的观察，全面了解热力发电厂主要热力系统的组成，掌握发电厂生产流程和工作原理。
热工实验指导书
实验一 燃烧热的测定一、实验目的1．学习煤的燃烧热的测定原理和测定方法，掌握绝热式热量计的使用方法。
2．掌握燃料实际燃烧温度的计算方法，并讨论燃料热值是否达到使用要求。
二、实验原理本实验用数字式全自动量热计测定不同煤样的燃烧热。
这是一种绝热式量热计，实验过程中外筒温度自动跟踪内筒温度，即内外筒在实验过程中“绝热”。
测量燃烧热所依据的基本原理是能量守恒定律。
样品在氧弹中燃烧放出的热，引火丝燃烧放出的热及氧气中少量氮气氧化成硝酸的生成热，全部被量热体系所吸收，其温度升高，测得了温度升高值，即可求出算该样品的燃烧热。
发热量：Gcqb h T h T KH Q f DT 43.1)]()[(1122----+=（1）式中：fDT Q ——被测试样的发热量G ——被测试样的重量（克） K ——热量计水当量（克） q ——引火线的燃烧热（卡/克） b ——实际消耗的引火线重量（g ） H ——1.000℃T 1、T 2——直接观察的内筒初始及终了平衡点温度（℃） h 1、h 2——温度为T 1、T 2时对温度计的校正C ——滴定洗弹液所消耗的1ml1/10N NaOH 溶液体积（ml ）三、实验步骤1. 精确称取燃料煤样1g ±0.1g 。
2．安装点火丝。
3．氧弹中加入10ml 蒸馏水，拧紧氧弹盖，放在充氧仪上充氧，充至压力2.8~3.0MPa ，并保持30秒钟。
4．内筒加水2100ml 左右，将氧弹放入内筒，水应淹没氧弹盖的顶面10~20mm.(注意每次用水量应一致，相差1g 以内)，观察氧弹的气密性，氧弹应无气泡漏出。
5．把氧弹放在内筒支架上，盖上顶盖。
6．按[测量]键，输入编号、样重，选择测定煤炭或生料，搅拌器形如搅拌，测试开始。
注意：液晶显示器显示内筒温度和试验时间，5min 后显示内筒温度t0和外筒温度tj ，并通电点火，仪器中“嘟嘟”报讯四声，开始重新记时。
如果点火一分钟后，温升小于0.05℃，则点火失败，仪器“嘟嘟”报警10声，显示点火失败试验终止。
控制系统实验指导书
实验一：实时数据库实验实验目的：1.掌握实时数据库的设计方法；2.熟悉数据库的存盘属性；3.熟悉数据库的报警属性；实验内容：1.数据类型转换利用内部数据变量分别创建数值型数据对象year1、month1、day1、hour1、minute1、second1，并进一步建立字符型数据对象date1和time1，以分别用来在窗口中显示当前日期和时间，通过下列语句：year1=$year //将系统内部变量的值赋给用户变量month1=$monthday1=$dayhour1=$hourminute1=$minutesecond1=$seconddate1=!str(year1)+"."+!str(month1)+"."+!str(day1) //对获得的数据进行下一步转换和处理，成为对系统有用的数据对象date1和time1time1=!str(hour1)+":"+!str(minute1)+":"+!str(second1)2.根据如下锅炉系统的数据对象创建实时数据库供暖锅炉控制系统控制要求：1、温度正常范围60℃~80℃，低于65℃供气阀调大，高于75℃调小供气阀；2、压力正常情况低于0.12MPa，当压力高于0.11MPa时，打开放气阀3、液位要求在0.8m~1.0m，低于0.8m时，给水阀调大，高于1.0m时，给水阀调小；4、系统运行时能够从运行画面中反映系统当前运行时间以及运行状态是正常还是报警。
相关数据对象属性3.对关键数据存盘属性；为温度、压力、液位数据对象进行存盘设置4.对关键数据进行报警；为温度、压力、液位数据对象设置报警属性思考题：1.数据对象存盘有哪几种，是不是时间越短越好？2.实时数据为什么要设置报警？实验二工程画面的制作（设计性）（一）实验目的学会在组态环境中绘制、编辑工程画面。
（二）实验内容1、在组态环境下，创建用户窗口，设置各窗口属性。
热工实验指导书
热工实验指导书篇一：热工实验指导书(正文)实验一二氧化碳p、v、t关系的测定一、实验目的1．学习在准平衡状态下，测定气体三个基本状态参数关系的方法。
2．观察在临界状态附近汽液两相互变的现象，测定co2的临界参数。
3．掌握活塞式压力计及恒温器等仪表的使用方法。
二、实验原理在准平衡状态下，气体的绝对压力p、比容v和绝对温度t之间存在某种确定关系，即状态方程f(p,v,t)?0理想气体的状态方程具有最简单的形式：pv=rt实际气体的状态方程比较复杂，目前尚不能将各种气体的状态方程用一个统一的形式表示出来，虽然已经有了许多在某种条件下能较好反映p、v、t之间关系的实际气体的状态方程。
因此，具体测定某种气体的p、v、t关系，并将实测结果描绘在平面的坐标图上形成状态图，乃是一种重要而有效的研究气体工质热力性质的方法。
因为在平面的状态图上只能表达两个参数之间的函数关系，所以具体测定时有必要保持某一个状态参数为定值，本实验就是在保持绝对温度t不变的条件下进行的。
三、实验设备本实验装置所测定的气体介质是二氧化碳。
整套装置由试验台本体、测温仪表、活塞式压力计和恒温器四大部分所组成，其系统示意在图一中。
图一试验台系统图试验台本体的结构如图二所示。
图二试验台本体其中1—高压容器；2—玻璃杯；3—压力油；4—水银；5—填料压盖；6—密封填料；7—恒温水套；8—承压玻璃管；9—co2空间；10—温度计。
它的工作情况可简述而下：由活塞式压力计送来的压力油首先进入高压容器，然后通过高压容器和玻璃杯之间的空隙，使玻璃杯中水银表面上的压力加大，迫使水银进入预先灌有co2气体的承压玻璃管，使其中的co2气体受到压缩。
如果忽略中间环节的各种压力损失，可以认为co2气体所受到的压力即活塞式压力计所输出的压力油的压力，其数值可在活塞式压力计台架上的压力表中读出。
至于承压玻璃管中co2 气体的容积，则可由水银柱的高度间接测出（下面还将详细述及）。
《热工过程自动调节》实验指导书
《热工过程自动调节》实验指导书高伟鲁录义编华中科技大学能源与动力工程学院二O一三年实验一 典型环节的动态特性一、 实验目的1． 通过观察典型环节在单位阶跃信号作用下的响应曲线，熟悉它们的动态特性。
2． 了解各典型环节中参数变化对其动态特性的影响。
二、 实验仪器与软件1．PC 机 1台2． MATLAB10.0环境三、 实验内容分别改变几个典型环节的相关参数，观察它们的单位阶跃响应曲线变化情况（曲线至少3条），并得出规律。
1) 比例环节（K ） 2) 积分环节（ST i 1） 3) 一阶惯性环节（ST Kc +1）4) 实际微分环节（D T S ） 5) 典型二阶环节（222nn nS S K ωξωω++）同时显示三条响应曲线时的仿真框图可采用如图1－1所求形式，其中传递函数的形式根据不同环节进行设置。
图1-1 多响应输出示意图四、 实验原理1． 比例环节的传递函数为K R K R R RZ Z s G 200,1002)(211212==-=-=-=其对应的模拟电路及SIMULINK 图形如图1-2所示。
图1-2 比例环节的模拟电路及SIMULINK 图形2． 积分环节(I)的传递函数为uf C K R ss C R Z Z s G 1,1001.011)(111112==-=-=-=其对应的模拟电路及SIMULINK 图形如图1-3所示。
图1-3 积分环节的模拟电路及及SIMULINK 图形3． 惯性环节的传递函数为uf C K R K RsC R R R Z Z s G 1,200,10012.021)(121121212===+-=+-=-=其对应的模拟电路及SIMULINK 图形如图1-4所示。
图1-4 惯性环节的模拟电路及SIMULINK 图形4． 微分环节(D)的传递函数为uf C K R s s C R Z Z s G 10,100)(111112==-=-=-= uf C C 01.012=<<其对应的模拟电路及SIMULINK 图形如图1-5所示。
0《热工过程控制仪表课程实习与设计》新版指导书2017-3 (1)
《热工过程控制仪表课程实习与设计》课程设计指导书一、课程设计目的、要求和内容热工过程控制仪表课程实习与设计是学习热工过程控制仪表课程后的一个重要的综合实践环节。
（一）本课程的教学目的1、通过课程设计实践，树立正确的设计思想，培养综合运用热工过程控制仪表课程和其他先修课程的理论与生产实际知识来分析和解决仪表控制系统设计问题的能力。
2、学习仪表控制系统设计的一般方法，掌握仪表控制系统的一般规律。
进行仪表控制系统设计基本技能的训练：例如计算、绘图、查阅资料和手册、运用标准和规范，进行计算机辅助设计和绘图的训练。
（二）本课程设计的基本要求1、能从仪表控制系统功能要求出发，制订或分析设计方案，合理地选择传感器，变送器、调节器和执行机构。
2、能按工艺的控制要求，选择相关模块，设计的调节器的组态图，填写相关控制数据表。
3、能考虑仪表安装与调整、使用与维护、经济和安全等问题，对仪表控制系统的安装技术要求进行设计。
4、图面符合国家有关标准，尺寸及公差标注正确，技术要求完整合理。
（三）本课程设计的主要内容设计内容应是根据被控对象的控制要求，选择过程控制仪表，设计满足控制性能的仪表控制系统。
每个学生应完成：总体方案图、接线图，SAMA图，组态图，并撰写设计说明书一份，说明书应包括：确定总体方案，选定传感器，变送器、调节器和执行机构，调节器的组态图，SAMA图等内容。
1、选择仪表（具体型号），设计满足热工控制要求的仪表系统总体方案。
（2d）2、画出仪表系统中各仪表的接线图。
（2d）3、画出系统实现的SAMA图。
（2d）4、画出系统实现的有关组态图和并填写相关组态数据。
（2d）5、撰写设计说明书。
（1d）6、总结答辩。
（1d）二、课程设计的要点（一）总体方案的要点1、熟悉被控对象学生自己查资料，全面了解被控对象的结构和特性。
2、架构控制系统有两种基本模式，供参考：单环模式：Y(t)被控对象控制器e(t)R(t)测量/变送器图1 单回路控制框图串级模式：图2 串级回路控制框图请根据自己选择的方案进行控制框图的细化。
热工性能试验作业指导书
热工性能试验作业指导书工业锅炉热工性能试验作业指导书1．目的为了确保工业锅炉热工性能试验工作符合相关规程、标准的规定，指导工业锅炉热工性能试验的进行，提高测试的准确性以保障锅炉的性能指标，特制定本作业指导书。
2．范围2.1本作业指导书适用于工作压力小于3.8MPa的蒸汽锅炉以及热水锅炉的热工性能试验（包括定型试验、验收试验、仲裁试验和运行试验）2.2本作业指导书适用于手工或机械燃烧固体燃料的锅炉、燃烧液体或气体燃料的锅炉和以电作为热能的锅炉。
热油载体锅炉（导热油炉），以及垃圾燃料的锅炉可参照本指导书。
3．试验开展依据下列文件，在本指导书公布时所示版本均为有效，其所包含的条款，经本指导书的引用而构成本指导书的条款。
文件可能会被修改，使用本作业指导书时，请探讨使用下列文件最新版本的可能性。
3.1GB/T474-1996煤样的制备方法（eqv ISO1988：1975）3.2GB/T10180－2003工业锅炉热工性能试验规程4．作业要求4.1燃料取样的方法：1）固体燃料取样量不得少于总燃料量的1%，但总取样量不少于10kg，取样方法按附录A进行。
取样时需注意一防止煤中水分蒸发，二防止异物混入样品中。
2）液体燃料从油箱或燃烧器前管道抽取不少于1L样品，倒入容器内加盖密封，并作上封口标记；在重油作为燃料取样时，应在管道上取样。
3）气体燃料可由当地煤气公司或石油天然气公司提供化验报告或在燃烧器前管道上取样，在取样时注意把燃气取样器中残剩的气体赶干净。
4)对于混合燃料可按各种燃料的成分分析资料，按混合比例求得对应值，可作为同一燃料处理。
4.2燃料计量的方法：1)固体燃料用精度不低于0.5级的磅秤承重。
试验开始与结束时，锅筒水位和煤斗的煤位均应保持一致。
为此，在试验开始前在水位表和煤斗中应作好标记。
当试验结束时，水位和煤斗应回到其标记处。
在整个试验期间过量空气系数、煤层厚度、炉排速度、给水量，给煤量等参数应尽可能保持一致。
完整版控制系统实验指导书2016-8-提交
机电系 2016-8-14
审核人：
目 录
第一章 电机及电气技术实验的基本要求和安全操作规程............................................................. 1 1-1 实 验 的 基 本 要 求 .................................................................................................................... 1 1-2 第二章 2-1 实 验 安 全 操 作 规 程 .............................................................................................................2 电力拖动继电接触控制.................................................................................................... ４
三相异步电动机点动、自锁、正反转控制系统实验.......................................................... ４
第三章 直流电机起动、制动、机械特性和调速特性测试实验............................................... 13 3-1 直流电机起动、制动、机械特性和调速特性测试实验........................................................13 第四章 交流电机起动、制动及工作特性和调速特性测试实验................................................. 22 4-1 交流电机起动制动及工作特性和调速特性测试实验.............................................................22 第五章 课程设计设计..................................................................................................................... 37 附录 1：三菱 FX2N-32MR PLC 简介.................................................................................................. 38 附录 2：精威 JBA－0022－S 变频器简介...................................................................................42 附录 3：MM440 变频器操作手册（电子文档）.......................................................................... 52 附录 4：MM440 变频器常用参考操作说明.................................................................................. 52
热工过程自动控制实验指导书
实验课程名称：热工过程自动控制英文名称：Automation of thermal process课程总学时：16总学分：1 实验学时：16本大纲主笔人：刘雪峰刘金平热工过程自动控制实验指导书刘雪峰刘金平编华南理工大学电力学院目录绪言 (1)实验一实验装置的基本操作与仪表调试 (2)实验二单容水箱液位/压力PID控制系统 (4)实验三双容水箱液位/压力控制系统 (9)实验四单容液位（上小水箱）PLC控制实验 (13)实验五双容液位（下小水箱）PLC控制实验 (16)实验六单片机控制系统 (19)绪言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，吸收了国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，向广大师生推出一套全新的实验设备。
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。
整个系统结构紧凑、功能多样、使用方便，既能进行验证性、设计性实验，又能提供综合性实验，可满足本科、大专及中专等不同层次的教学实验要求，还可为研究开发提供实验手段。
本实验装置的控制信号及被控信号均采用IEC标准，即电压0~5V或1~5V，电流0~10mA或4~20mA。
实验系统供电要求为单相交流220V±10%，10A；外型尺寸为：167*164*73，重量：580Kg。
TKGK-1型过程控制实验装置集多参数闭环控制为一体，由过程控制对象、调节器模块、执行器模块、变送器模块和单片机控制模块等组成，各模块间灵活组合，基本包含了目前所有的工业控制方式，涉及温度、压力、流量和液位等重要的过程控制参数。
控制对象主要由上、下两个水箱，一个电加热器复合水箱及一个储水箱组成，上、下水箱液位或压力作为被控对象由两个水泵供水（由交流、直流调速电机、齿轮泵和压力传感器等构成），水箱水温作为被控对象是由温度传感器、加热器、固态继电器等构成；管道上装有电磁流量计、阀门等。
热工控制系统课程设计指导书
热工控制系统课程设计指导书热工控制系统课程设计指导书“热工控制系统课程设计”是“火电机组控制”课程的一个重要组成部分。
通过实际题目、控制方案的选择、工程图纸的绘制等基础设计和设计的学习，培养学生理论与实践相结合能力、工程设计能力、创新能力，完成工程师基本技能训练。
一、多容对象动态特性的求取典型环节的动态特性，分析典型调节对象动态特性及响应曲线分析方法，说明调节对象传递函数中各参数的物理意义；二、单回路系统参数整定单回路控制系统组成和调节器参数整定，明确单回路控制系统组成和分析方法，分析调节器参数整定方法，通过实例讲解调节器参数的理论整定方法和工程整定方法；三、串级控制系统参数整定1、蒸汽温度自动控制系统，讲解蒸汽温度控制的任务和控制对象的特点及动态特性。
利用多媒体课件，详细分析讲解串级控制和导前微分控制两种主蒸汽温度控制方式的特点和其控制系统的组成结构及原理框图，说明各种常用的再热蒸汽温度控制方式的特点，分析当前电站主蒸汽和再热蒸汽温度控制系统的实例；能够看懂电厂SAMA图2、锅炉给水控制系统，利用多媒体课件，讲解锅炉给水控制系统的任务和控制对象的动态特性，分析不同的给水控制系统各自的特点和工作原理，并了解各控制系统中控制信号的选取、作用及静态整定方法。
以当前电站锅炉给水自动控制系统实例进行串级三冲量给水自动控制系统分析和参数整定。
3、燃烧控制系统，讲解锅炉燃烧控制系统的组成原则和基本任务，分析不同燃烧控制系统设计方案的特点、适用对象和控制信号的构成，详细讲解燃料量、风量和炉膛压力3个控制系统的组成、控制逻辑、工作原理和相互间的耦合影响关系。
以当前电站实际燃烧控制系统为例进行分析。
通过实验深入理解控制器参数对控制过程的影响以及单回路控制系统的工程整定方法，掌握串级控制系统的组成和特点，内、外控制器在串级控制系统中的作用及对控制过程影响的特点、串级控制系统的工程整定方法。
四、某电厂热工控制系统SAMA图分析1、协调控制系统分析2、主汽温控制系统SAMA图分析3、锅炉给水控制系统SAMA图分析4、燃烧控制系统SAMA图分析第一部分 多容对象动态特性的求取控制对象是指各种具体热工设备，例如热工过程中的各种热交换器，加热炉、锅炉、贮液罐及流体输送设备等。
热工实验指导书(网络)
热工自动控制系统实验讲义胡德双许洪华编承德石油高等专科学校热能工程教研室实验须知一、实验前充分准备，认真做好预习，否则不得进行实验。
二、实验室内不得喧哗、打闹。
三、与本次实验无关的仪器设备不得乱动。
四、仪表装置的启动必须征得指导教师的许可。
五、实验完毕，必须清理好现场仪表盘面，切断水、电、气源，并征得老师同意,方可离开现场。
六、实验报告每人提交一份，若同时几人一组，原始记录曲线自行描绘。
七、实验中的操作技能，实验过程中的纪律性以及报告完成的情况等均作为实验成绩评定内容。
八、实验中属于人为造成仪表故障的，应按价赔偿。
目录一、实验装置介绍二、调节器Ⅰ使用说明三、调节器Ⅱ使用说明四、调节器Ⅲ使用说明五、实验前的准备工作实验一热工对象动态特性测试——阶跃测试法实验二单回路自动调节系统——调节系统的投运、整定和质量的研究实验三串级自动调节系统——调节系统的投运、整定和质量的研究实验四比值自动调节系统——调节系统的投运、整定和质量的研究实验五双冲量自动调节系统——调节系统的投运、整定和质量的研究实验六单级三冲量自动调节系统——调节系统的投运、整定和质量的研究实验七串级三冲量自动调节系统——调节系统的投运、整定和质量的研究一热工自动控制系统实验装置介绍该控制系统为汽包锅炉给水自动调节系统的模拟装置，汽包用水箱代替，蒸汽流量用出口流量代替，通过调节入口流量即给水量可维持水位的恒定。
用它也可以完成其它的实验项目，达到其它的实验目的。
所以，用这套装置也可以来模拟过热蒸汽温度自动调节系统、燃烧过程自动调节系统的各种实施方案。
本实验装置可分为两大部分：模拟装置和仪表操作控制盘。
模拟装置是由控制系统的工艺设备（泵、管线、水箱等）、一次仪表和执行器组成的。
控制系统所用的二次仪表都安装在仪表盘上。
各控制方案的实现，只要改变模拟装置的有关工艺阀门和启动相应的机泵，同时改变操作盘上排题板的联接线路，即可构成不同的控制方案，达到不同的实验目的。
《热工综合实验》课程实验指导书
《热工综合实验》课程实验指导书实验四、换热器传热性能实验课程编号：20S509Q适用专业：热能与动力工程课程层次与学位课否：专业课程/必修学时数：16/1实验序号：4课内实验学时数：16一、实验方式对于换热器传热实验，采用新的实验方式，改变过去发放统一实验指导书的做法，由学生自己组织试验，作为锻炼能力的一次综合练习。
实验目标：根据实验室提供实验设备条件自行设计实验任务、完成实验。
通过实验系统的消化理解、绘制实验系统图、实验内容立意、独立编写实验指导文件、公开讲解实验内容、实验操作等多个自主环节设置，学生对解决科学问题的一般方法以及过程获得一次完整历练，使学生独立思考与解析能力得到全面训练。
1.方法：学生根据对实验室提供实验装置的分析研究，提出既有实验台的修复改造意见，自己编制试验指导文件，完成试验。
2.大纲内容：试验对象、目的，试验原理、设备及测量系统，试验步骤工况选定，绘制数据记录表格，数据处理方法等。
3.时间安排：第一次课：对试验设备进行分组讨论、绘制实验系统图，课下编制试验大纲。
第二次课：分组依据编制的试验大纲为指导进行公开讲解并试验。
二、实验装置简介实验装置如图1：本实验台的热水加热采用电加热方式，冷—热流体的进出口温度采用巡检仪，采用温控仪控制和保护加热温度。
实验台参数：1、换热器换热面积{F}：（1）套管式换热器具 m2（2）板式换热器 m2m2(4) 玻璃热管换热器 0.028 m22、电加热器总功率： 4.8KW。
3、冷、热水泵：允许工作温度：≤80℃；额定流量：3m3/h；扬程：12m；电机电压：220V；电机功率：120W。
4、转子流量计型号：型号：LZB-15 ；流量：40-400升/小时；允许温度范围：0-80℃。
图1实验装置简图1.热水流量调节阀2. 热水套管、列管、板式换热器调节阀门组3.热水转子流量计4.换热器热水出口压力计5.换热器热水进口压力表6.电压表7.巡检仪8.A相电流表9.B相电流表 10.C相电流表11.冷水进口压力表 12.水泵及加热开关组 13.冷水出口压力计 14.冷水转子流量计 15.冷水套管、列管、板式换热器调节阀门组 16.冷水流量调节阀 17逆顺流转换阀门组 18、温度控制仪表.。
热工实验指导书-2
实验一理想气体比热比的测定一、实验装置图图1实验装置图1．测压计2．气体容器3．洗耳球4．连接软管5．阀门二、实验原理刚性容器中的理想气体在绝热放气过程中，容器内剩余气体经历的过程可视为定熵过程。
原因说明如下：理想气体状态方程:R TPV=mg其微分方程可以表示为:dp dV dm dT+=+p V m T对于刚性容器dV=0，故上式变形为:dm dp dT=-（1）m p T由开口系统能量方程e Q=dU+h e i i s m h m W δδδδ-+对于实验装置Q δ=0 s W δ=0 i m δ=0上式中： dU=d(mu)=mdu+udme m δ＝－dm e T T =因此: e mdu=h dm-u dmTdm c Tdm c dT mc v p v 000-=0001()1v p v c dT dm dTm c c T k T==-- (2) 将(2)带入(1):1(1)11dp dT dT k p T k T k =+=-- 积分有:1k kT C p-= (3)将理想气体状态方程:Pv=g R T 带入(3)式消去T ，可以得到k pv C = (4)(4)式其实就是理想气体定熵过程的过程方程式，故刚性容器绝热放气时，剩余气体经历的是定熵过程:2112()k p vp v = (5) 若气体再经历一个闭口系统中的定容吸热过程2-3，并使31T T = 由于 111g p v R T = 333g p v R T =可以得到3113p v p v = (6) 考虑到23v v =，(5)(6)式联立后有：32111231()()()k k k p p v vp v v p === 故2131lnln p p k p p = (7)通过以上分析可以看出让刚性容器中的理想气体先经历一个绝热放气过程，再让剩下的气体经历一个质量不变的定容过程，并让气体末状态的温度与实验开始时气体的温度相同，那么只需要分别测定实验开始时、放气之后、实验末状态三个状态的压力即可得到理想气体比热比k 的值.三、实验方法与步骤1．测定并记录环境温度t 0，环境压力p 0；2．用洗耳球3向容器2中充入气体，观察测压计1使容器中的压力p 1略高于p 0，温度t 1等于t 0，为使两个温度达到相同，进行该操作后需等待3分钟再记录p 1； 3．打开阀门5，慢慢放出一些气体，当容器中压力p 2等于p 0后关闭阀门5； 4．等待5分钟使容器中气体温度升高到t 0，记录此时压力p 2； 5．重复以上步骤，再做一次。
热工进程自动调节实验指导书(定稿)
在仿真操作前，应设置仿真操作的参数。包括仿真器参数和示波器参数的设置。
(1)仿真器参数设置
点击图0—3操作画面“Simulation”下拉式菜单“Simulation Parameters…”选项，弹出如图0—11所示的仿真参数设置画面。共有解算器(Solver)、工作空间输人输出(Workspace I/O)、诊断(Diagnostics)、高级属性(Advanced)和实时工作室(Real—Time Workshop)等5个页面。
⑥功能模块的复制、剪切和粘贴操作的方式与Windows的相应操作方式相同。
3．功能模块的连接
按照仿真系统框图，用鼠标点击并移动所需功能模块到适合的位置，将鼠标移到有关功能模块的输出端(有一个向外的箭头)，选中该输出端并移动鼠标到另—个功能模块的输入端(有—个向内的箭头)，移动时出现虚线．抵达所需输入端时，释放鼠标左键，相应的连接线出现，表示该连接已完成。重复上述连接进程，直到完成全数连接，组成仿真系统。
③移动连接线位置的方式是，选中连接线，在连接线的各转角处出现小方块，鼠标选中所需方块，拖动到适合位置后释放鼠标左键；
④增加连接线转折点的方式是，选中连接线，鼠标移到所需增加转折点处，按下“Shift”键，点击鼠标左键，移动转折点到所需位置；
⑤连接线的复制、粘贴和剪切等操作方式与Windows对应的操作方式相同；
这里未作介绍的图形子库及其余模块的功能请查阅其它相关参考资料。
提取所需仿真模块，组成仿真系统的利用方式是从图0—2顶用鼠标点击打开所需子图形库，用鼠标选中所需功能模块，将其拖曳到图0—3中的空白位置，重复上述拖曳进程，直到将所需的全数功能模块拖曳到图0—3中。拖曳时应注意下列事项：
①按照仿真系统框图，选择适合的功能模块进行拖曳；
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实验一典型环节动态特性一、实验目的：利用MATLAB命令得阶跃响应曲线，熟悉各种典型环节的响应曲线，分析环节动态特性。
二、基本内容：利用MATLAB仿真软件构成各环节，加阶跃扰动，从示波器中看曲线。
掌握比例、积分、惯性、实际微分环节的动态特性。
三、需用仪器及工具：MATLAB仿真软件，计算机四、实验步骤：1)进入WINDOWS操作系统，点击WINDOWS窗口中MATLAB图标，启动MATLAB。
2)点击MATLAB软件，进入Simulink工作环境。
3)在Simulink Library Browser(Simulink图书浏览器)中,调出示波器模块(Scope)、传递函数模块(Transfer Fcn)、阶跃信号（step）。
4)构成一个比例环节的对象模型，接入示波器及阶跃输入，并设置模型参数，点击StartSimulation 得响应曲线图1 比例环节的对象模型改变参数K观察响应曲线变化。
（mux---信号集合模块）5)构成一个惯性环节的对象模型，接入示波器及阶跃输入，并设置模型参数，点击StartSimulation 得响应曲线图2 惯性环节的对象模型T一定，改变参数K观察响应曲线变化K一定，改变参数T观察响应曲线变化同时改变T，K参数，观察相应曲线变化。
6)打开Simulink窗口，构成一个积分环节对象模型，加阶跃输入，观察响应曲线变化。
图2 单容无自平衡（积分环节）对象模型改变参数T的值，观察响应曲线变化7)打开Simulink窗口，构成一个实际微分对象模型，加阶跃输入，观察响应曲线变化。
改变参数T、K的值，加阶跃输入，观察响应曲线变化。
五、实验结果记录及分析：1、画出以上项目中系统阶跃响应曲线图，由图分析系统动态特性2、区别惯性环节和实际微分之间的区别。
实验二调节对象的动态特性一、实验目的：学习利用MATLAB命令得阶跃响应曲线，分析系统动态特性，了解单有、单无、多有、多无对象的动态特性。
二、基本内容：利用MATLAB仿真软件构成单有对象加节跃扰动，从示波器中看曲线。
学习从曲线中求各种参数。
三、需用仪器及工具：MATLAB仿真软件，计算机四、实验步骤：1)进入WINDOWS操作系统，点击WINDOWS窗口中MATLAB图标，启动MATLAB。
2)点击MATLAB软件，进入Simulink工作环境。
3)在Simulink Library Browser(Simulink图书浏览器)中，调出示波器模块、传递函数模块（惯性环节）、阶跃信号、积分环节。
4)构件一个具有阶跃输入单容有自平衡（惯性环节）的对象模型，并设置模型参数，点击StartSimulation 得响应曲线，改变参数时间常数（T），放大系数（K），观察响应曲线变化。
在单容有自平衡（惯性环节）的对象参数不变时，改变纯延迟（t），观察响应曲线变化5)打开Simulink窗口，构造一个单容无自平衡（积分环节）对象模型，改变参数T 的值，观察响应曲线变化。
在单容无自平衡（积分环节）对象参数不变时，改变纯延迟（t ），观察响应曲线变化6) 打开Simulink 窗口，构造一个多容(双容)有自平衡（W(s)=nTS K)1(+），改变参数T 、K 、τ的值，观察响应曲线变化。
7) 打开Simulink 窗口，构造一个多容（三容）无自平衡（W(s)=na Ts s T )1(1+），改变参数T 、K 、τ的值，观察响应曲线变化。
五、实验结果记录及分析：画出以上项目中系统阶跃响应曲线图，由图分析系统动态特性（组态王演示）实验三 调节器动作规律实验一、实验目的：了解调节器参数对过程的影响，学习利用MATLAB 仿真软件 二、基本内容：利用MATLAB 仿真软件构成P 、PI 、PD 、PID 调节对象的数学模型，通过修改参数，作出动态特性曲线。
三、需用仪器及工具：MATLAB 仿真软件，计算机 四、实验步骤：1) 进入WINDOWS 操作系统，点击WINDOWS 窗口中MATLAB 图标，启动MATLAB 。
2) 点击MATLAB 软件，进入Simulink 工作环境。
3) 在Simulink Library Browser(Simulink 图书浏览器)中，调出示波器模块、传递函数模块（惯性环节）、阶跃信号。
4) 构成纯比例调节器K(P)= δ1对象模型，并设置模型参数，点击StartSimulation得响应曲线，改变比例带（δ）参数，观察响应曲线变化。
5）构成比例积分调节器PI(比例环节K+积分环节sT i 1)对象模型，)11(1)(sT s G i PI +=δ并设置模型参数，点击StartSimulation得响应曲线，改变比例带（δ）、积分时间（i T ）参数，观察响应曲线变化。
6）构成比例积分微分调节器PID(比例环节K+积分环节sT i 1+微分环节s T sT K D D D ∙+1)对象模型，)11(1)(s T s T s G D i PI ++=δ并设置模型参数，点击StartSimulation得响应曲线，改变比例带（δ）、积分时间（i T ）、微分时间（D T ）参数，观察响应曲线变化。
调节器（1）比例调节器（P ）：积分系数Ki 增益模块和微分系数Kd 增益模块中的增益值Gain 均设为0，此时调节器为比例调节规律，其传递函数为：()1T p W s K δ==式中： δ——比例带；p K ——比例系数(1p K δ=)。
（2）比例积分调节器(PI )：微分系数Kd 增益模块中的增益值Gain 设为0，此时调节器为比例积分调节规律，其传递函数为：()111T p i i W s K K T s sδ=+=+ 式中： i T ——积分时间；i K ——积分系数(1i i K T =)。
（3）比例积分微分调节器(PID )：此时调节器为比例积分微分调节规律，其传递函数为：()111T d p i d i W s T s K K K s T s sδ=++=++ 式中： d T ——微分时间；d K ——微分系数(d d K T =)。
五、实验结果记录及分析：画出以上项目中系统阶跃响应曲线图，由图分析系统动态特性附：1、PID 调节器叠加作用效果图2、各环节响应曲线实验四单回路控制系统的整定一、实验目的：1、了解被控对象的特性对控制系统控制品质的影响。
2、掌握不同调节规律的调节器（P、PI、PID）对控制系统控制品质的影响。
3、熟悉MATLAB软件中Simulink工具箱的使用方法及在控制系统设计仿真中的应用。
4、掌握单回路控制系统中不同调节规律的调节器的参数整定方法。
二、基本内容：本实验利用MATLAB软件中Simulink工具箱中的功能模块组成具有不同调节规律的单回路控制系统，并对其进行仿真研究，控制系统方框图如下图所示三、需用仪器及工具：MATLAB仿真软件，计算机四、实验步骤：1)进入WINDOWS操作系统，点击WINDOWS窗口中MATLAB图标，启动MATLAB。
2)点击MATLAB软件，进入Simulink工作环境。
3)在Simulink Library Browser(Simulink图书浏览器)中，调出示波器模块、传递函数模块（惯性环节）、阶跃信号。
4)构成单回路对象模型，并设置模型参数，点击StartSimulation 得响应曲线，改变PI调节器参数（改变比例带（δ）、积分时间（T）），观察响应曲线i变化.调整调节器参数，使曲线达到合适过程。
Format Flip block5)● 被控对象在图1－17所示的单回路控制系统中，由三个一阶惯性环节仿真模块（Transfer Fcn1～Transfer Fcn3）串联组成一个三阶惯性被控对象，其传递函数为：()()31201W s s =+● 内扰在图1－17所示的单回路控制系统中，采用阶跃信号输出模块作为内扰的扰动源，在阶跃信号输出模块(Step)的参数设置对话框中，可以设置内扰发生的时间和幅值。
● 外扰在图1－17所示的单回路控制系统中，采用阶跃信号输出模块作为外扰的扰动源，并采用三个一阶惯性环节仿真模块串联组成具有三阶惯性的外扰通道，其传递函数为：()()31301r W s s =+四、实验要求1、在MATLAB 软件的Simulink 工具箱中，打开一个Simulink 控制系统仿真界面，在其中建立如图1－17所示的单回路控制系统方框图。
2、在图1－17所示的单回路控制系统中，采用理论计算法对比例调节器(P )的比例带 和比例系数K进行计算。
p3、在图1－7所示的单回路控制系统中，采用书中介绍的试验整定方法对比例积分调节器(PI)和比例积分微分调节器(PID)的各参数进行整定，并通过仿真曲线分析调节器参数对控制系统控制品质的影响。
4、通过仿真曲线分析内、外扰动对控制系统控制品质和调节过程的影响。
五、实验结果记录及分析：实验五串级控制系统实验一、实验目的了解调节器参数对过程的影响，学习利用MATLAB软件。
二、基本内容利用MATLAB构成多回路调节对象的数字模型；通过对参数的修改作出动态特性曲线。
三、需用仪器及工具MATLAB仿真机，计算机四、实验步骤（1）进入WINDOWS操作系统，点击WINDOWS中的MATLAB图标启动MATLAB（2）点击MATLAB进入SIMULINK工作环境（3）在SIMULINK LIBRARY BROWER中调出模块，（示波器，传递函数，惯性环节）阶跃信号。
（4）构成串级多回路对象模型，设置模型参数，点击START SIMULATION得响应曲线，改变主、副调节器参数，观察曲线变化。
（注：被控对象传递函数的特征参数分析见课本P79）五、实验结果记录及分析实验六前馈——反馈控制系统实验一、实验目的了解调节器参数对过程的影响，理解前馈通道的引入对控制系统的作用，学习利用MATLAB软件。
二、基本内容利用MATLAB仿真软件构成单回路调节对象的数学模型，通过修改参数，作出动态特性曲线。
三、需用仪器及工具：MATLAB仿真软件，计算机四、实验步骤1）进入WINDOWS操作系统，点击WINDOWS窗口中MATLAB图标，启动MATLAB。
2）点击MATLAB软件，进入Simulink工作环境。
3）在Simulink Library Browser(Simulink图书浏览器)中，调出示波器模块、传递函数模块（惯性环节）、阶跃信号。
4）构成前馈控制系统对象模型，设置参数，点击start simulation得响应曲线，改变调节器的参数，观察曲线变化，使曲线达到合适的过程。
五、记录实验结果及分析实验七单冲量给水控制系统的整定一、实验目的：了解调节器参数对过程的影响，学习利用MATLAB仿真软件，构成给水调节对象的数学模型，通过修改参数，作出动态特性曲线。