THKGK－1型过程控制实验装置装置特点1.本装置涉及的各种功能均综合在一个实验台上，系统结构紧凑、造型美观大方、便于运输及实验室的多台布局。2.对象小型化、适应性强、综合性强，控制对象模型由不锈钢和有机玻璃水箱组成，屏正面有完整的系统结构图，面板图案美观，水箱水位在屏正面能清楚看见，指示直观、清晰。3.参数全面，涵盖了液位、流量、压力、温度四个典型过程控制参数。4.小型（小功率）执行元件，它们是二个水泵和一个水箱电加热器组成，使整体结构更为紧凑和小型化。5.系统控制方式多样性 主要有位式控制、连续控制、模拟PID控制、智能仪表控制、PLC控制、单片机控制、计算机控制、直流调速控制、交流变频调速控制和单相移相调压控制等，并可组成不同的工控方式。6.安全保护齐全设有电压型漏电保护器和电流型漏电保护器各一组；强电连接线及插座采用全封闭结构，使用安全、可靠、防强电；强、弱电连接及插座分开，不会混插，避免错接线而损坏设备。三、系统组成本装置集多参数控制为一体，由过程控制对象、传感器、变送器、调节器、执行器、显示器和计算机等组成。1.控制对象模型由上、中、下三个水箱及一个储水箱（水槽）组成，上、中、下水箱由两个齿轮泵供水。上、中两个水箱装有液位传感器、压力传感器；下水箱是一个复合式水箱，其中内水箱装有电加热器和PT100温度传感器。主管道上装有小型涡轮流量计（定做）、小型阀门和两个齿轮泵。水箱中的水位、压力、水温以及供水的流量都可以用于构成控制系统的被控参量。两个齿轮泵中的任一个都可作为干扰源，用以产生干扰信号。整个被控对象组成了一个二阶系统。2.单片机控制单元面板上设有五个标准信号输入口和三个输出口（可单独控制直流电机或交流电机或电加热器的动作信号），还设有操作键盘，用以实现单片机系统各种参数的设定与控制。3.实验挂箱本装置共提供六个实验挂箱，分别是位式、连续控制挂箱、模拟PID实验挂箱（配两个）、PLC控制器（西门子S7－200）挂箱、直流电机调速挂箱、交流变频器（日本三菱）挂箱。4.PLC网卡（西门子CP5611专业网卡）5.PC/PPI专用电缆线6.豪华型电脑桌7.计算机（用户自备）8.上位机软件PLC编程环境软件为STEP7-Micro/WIN32，它可以对S7-200的所有功能进行编程。上位机具有三种监控软件：（1）MCGS工控组态软件：利用PC/PPI电缆线，组成PLC与MCGS工控组态软件监控系统，可实现对被控对象过渡过程的数据采集和存储，数据曲线的动态显示和监控。MCGS工控组态软件还可以对控制对象的图形任意组态，动态显示，编制控制策略，输出实时曲线、历史曲线、实时数据、历史数据，打印工程报表，操作菜单设计等一系列强大的功能。（2）单片机数据采集与算法控制软件：利用RS232通信接口，配合单片机控制与计算机算法控制软件，实现各种数字式PID运算控制和各种先进的智能控制，并实现数据实时采集作图。而且可以使用著名的MATLAB数学软件编制各种新型的、先进的控制算法。另外单片机还可作为独立的控制器完成实验。（3）PROTOOL CS软件利用西门子CP5611专业网卡，MPI通讯，主要用于监督控制对象的过渡过程，数据采集、存储，数据曲线的动态显示。上位机软件界面友好、动感强、控制灵活方便。五、技术指标1.供电电源：单相三线220V 10％ 50Hz2.整机最大功耗：＜1KVA3.整机尺寸：172 73 160cm3六、基本实验项目1.实验装置的基本操作与仪表调试2.差压传感器的零点迁移和性能测试3.单容/双容自衡水箱的对象特性测试4.温度位式控制系统5.温度连续控制系统（单片机控制、智能仪表控制、PLC控制和模拟PID控制，共有四种模式）6.智能仪表控制系统7.单容水箱液位PID控制系统8.双容水箱液位PID控制系统9.流量定值控制系统10.单容水箱压力PID控制系统11.单回路控制系统的质量研究12.串级控制系统连接实验13.液位串级控制系统14.计算机控制系统15.单片机控制系统16.PLC单容液位控制系统 利用西门子CP5611接口卡、MPI通讯模式、PROTOOL-CS监控软件17.单/双容液位控制实验 利用PC/PPI通讯电缆、MCGS组态软件（DEMO版）18.PLC上下水箱液位串级控制实验 利用PC/PPI通讯电缆、MCGS组态软件（DEMO版）19.基于MATLAB的单回路PID控制20.基于MATLAB的串级PID控制21.基于SIMULINK的动态参数自适应补偿控制