指导书彭宇宁，农锦华广西大学电气工程学院2010年12月2日目录一、实验内容*网络化控制系统的构成及投运和系统控制质量的研究…………………………03串级控制系统的构成、投运和参数整定及控制质量研究………………………07前馈控制系统的构成、投运和参数整定及控制质量研究………………………11采用集散控制系统的计算机仿真系统的构成和组态……………………………14火灾探测、报警及灭火实验（楼宇自动化）……………………………………18TVT－99A电梯模型…………………………………………………………………20TVT－99B材料分拣装置……………………………………………………………23TVT－99C立体仓库模型……………………………………………………………26TVT－99D机械手模型………………………………………………………………29*直流PWM调速系统原理及特性实验……………………………………………31直流PWM调速系统调节器的设计实验…………………………………………34直流PWM传动系统制动过程观察………………………………………………36交流电机V/F协调控制系统原理及特性………………………………………3814、矢量控制交流调速原理及特性的实验研究……………………………………42二、附录专业综合实验教学大纲………………………………………………………………45A3000过程控制实验系统简介及使用说明…………………………………………49松下可编程序控制器及其基本指令介绍……………………………………………54EC―3型现代交、直流调速综合实验与开发平台简介……………………………59Simulink模型算法在LabVIEW中的应用…………………………………………69建筑消防自动化系统实验平台简介…………………………………………………73[注：=1\*GB3①“*”为必做实验，实验6～9必做一项，实验2～5必选做一项，实验10～13也必选做一项；=2\*GB3②要求必做和选做的实验总学时数≥80学时；=3\*GB3③综合实验考核：4学时/每人，实际操作50％；实验报告50％。实验一网络化控制系统的构成及投运和系统控制质量的研究一、实验目的1、了解工业控制网络的结构，掌握远程测控系统的组成、信息传输方式、数据的采集和系统的控制。2、熟悉单回路反馈控制系统的组成和工作原理。3、掌握单回路控制系统的投运及PID参数整定的方法，定性地研究P、PI和PID控制器的参数对系统控制品质的影响。二、实验设备1、A3000－FS现场总线型过程控制现场系统4套2、A3000－CS上位控制系统4套三、实验要求1、熟悉A3000高级过程控制系统实验装置（包括A3000-FS和A3000-CS两部分），了解其工艺流程，掌握各种传感器、变送器、控制器、执行器及计算机控制系统与网络系统等的功能和应用。2、控制A3000实验装置上某个水箱液位，构建一个双容液位远程测控系统。要求所构建的控制系统控制性能指标（采用单项指标评定）：过渡过程时间ts=50～100（s）、余差e(∞)=0。3、确定控制方案，选择控制系统，并画出系统原理方框图、网络结构图和系统接线图。系统：DDC控制系统、DCS控制系统或FCS控制系统；控制器：智能仪表、PLC控制器、PC机、变频器和虚拟仪器等；执行器：调节阀、变频器。4、任选用一种组态软件（如：力控、组态王、MCGS或LabVIEW等），根据已确定的控制方案进行系统组态、控制组态与显示组态。控制系统的人机界面设计要求：显示相关带控制点的工艺流程图和变量趋势图；具有基本的操作控件（能实现系统设定值及P、I、D参数的设置，自动和手动操作等）。5、控制系统的组成、投运及参数整定应与工程实际相符合。四、实验原理及内容A3000高级过程控制实验系统通过网关实现了全部常规智能控制系统的网络连接。通过以太网，任何一台计算机都可以访问任何一个控制设备。该装置所用的I/O接口和网关均为研华ADAM-4000系列产品。ADAM4000模块的通讯和使用可参看附录。（二）单回路控制系统1、控制系统结构以双容水箱液位定值(随动)控制实验为例，带控制点的工艺流程图如图1-1所示：LT103图1-1双容水箱液位定值控制实验QohQiLIC101FV101给定值干扰被控变量为水位h，操纵变量为调节阀FV101控制的水流入量Qi。水箱流出量Qo则由用户通过负载阀R来改变。在实验中分别采用P、PI、PID控制策略，观察控制效果，比较控制品质。2、控制系统方框图如图1-2所示：图1-2双容水箱液位定值控制实验逻辑图3、系统连接（1