【正文】 感謝所有給以我支持和幫助的朋友、同學(xué)們 ! 謝謝大家 ! 。 感謝我的指導(dǎo)教師老師 !本論文從選題構(gòu)思、資料收集到修改定稿，無不凝聚著老師的心血。 ，觀察過程參數(shù)值，直至記錄曲線符合要求為止。 步驟中求出的 δ 1S、 T1S、 δ 2S、 T2S按所用的 4： 1衰減曲線的整定方法，求出主、副控制器的整定參數(shù)。如用 4： 1衰減法來整定副回路，則求出副參數(shù)在 4： 1衰減時的副控制器比例帶 δ 2S和操作周期 T2S。 串級控制系統(tǒng)的參數(shù)整定 ① . 兩步整定法 第一步整定副回路的副控制器；第二步整定主回路的主控制器。主調(diào)節(jié)器的任務(wù)是準(zhǔn)確保持下水箱液位在設(shè)定值，因此，主調(diào)節(jié)器采用 PI 調(diào)節(jié)器也可考慮采用 PID 調(diào)節(jié)器。在計算機(jī)中設(shè)置了兩個虛擬調(diào)節(jié) 器作為主副調(diào)節(jié)器。 （二）、變頻器的基本操作說明： 37 雙容水箱的實驗調(diào)試 本實驗采用計算機(jī)控制 單片機(jī)顯示， 將下水箱液位控制在設(shè)定高度。 10）、 SD：輸入 /輸出公共端。 8） AM：模擬信號輸出。 圖 5 GK07 掛箱面板圖 6）、 RH、 RM、 RL： RH、 RM、 RL 分別與 SD 連接實現(xiàn)多段速度選擇。 10：頻率設(shè)定用電源。 SE：集電極開路公共。 STF、 STR：電機(jī)正轉(zhuǎn)與反轉(zhuǎn)控制端，當(dāng) STF 與 SD相連時電機(jī)為正轉(zhuǎn)，當(dāng) STR 與 SD 相 連時電機(jī)為反轉(zhuǎn)。 （一）、掛箱面板接線端子功能說明 為了使變頻器各接線端子不因每次做實驗經(jīng)常的裝拆線而損壞或丟失，應(yīng)將常用端子引到掛箱面板上，以方便實驗連線，它們分別是： A、 B、 C：變頻器的三個輸出端，（連接 GK01 中的三相鼠籠電機(jī)三相定子繞阻的接線端 U、 V、 W）。變頻器為三菱 型。在實驗時按照實驗指導(dǎo)書以及實驗接線圖連接好實驗系統(tǒng)的連線，然后再打開對應(yīng)的閥門。 兩路供水系統(tǒng)都可以供水給每個對象，包括上水箱、下水箱、復(fù) 35 合加熱水箱。 OP 為“ 0”表示無輸出。 注意： 在實驗前將各輸入信號的信息（ AN、 ST、 CL、 CH、 UA、 OP等）通過兩組顯示器，預(yù)先設(shè)置好。數(shù)值設(shè)定完畢后，最后按“確認(rèn)”鍵，即可完成對參數(shù)的設(shè)定。 按動“向上”或“向下”鍵，可改變所在回路相應(yīng)的功能與參數(shù)值。 按“確認(rèn)”鍵，功能顯示框顯示“ AI1”字樣，“ AI”表示功能參數(shù)（參照表 1定義），“ 1”表示為第一回路。 、各個參數(shù)所表示的意義如下表 : AI 輸入量 0～ 20（液位） 不可修改 AO 輸出量 0～ 255 手動時可修改 AN 手動 /自動 0或 1 0手動 1自動 ST 采樣時間 ～ PB 比例度 0～ 9999 增量式 KC TI 積分時間 0～ 9999 增量式 Ki TD 微分時間 0～ 9999 增量式 Kd CL 標(biāo)尺下限 0～ 20Cm（液位） 0～ 2020Pa (壓力 ) 0～ 75ml/s (流量 ) 0～ 100℃ (溫度 ) CH 標(biāo)尺上限 0～ 20 Cm（液位） 0～ 2020 Pa(壓力 ) 0～ 75ml/s (流量 ) 34 0～ 100℃ (溫度 ) UA 正 /反作用 0或 1 0— 反作用 1— 正作用 SP 給定值 0～ 20 （液位） OP 輸出通道 0或 1 0— 無輸出 1從“調(diào)節(jié)輸出”端輸出 （ 三）、開機(jī)操作步驟： 打開電源開關(guān)。 “ 確認(rèn) ”鍵：開機(jī)時，單片機(jī)出現(xiàn)“ ???thpcs 1 ” 提示，按此鍵后方可進(jìn)入程序運(yùn)行。 “整定”鍵：按此鍵數(shù)值顯示框中有一位數(shù)據(jù)閃爍，配合向上和向下鍵，即可進(jìn)行某參數(shù)值整定。 （ 二）、單片機(jī)鍵盤操作步驟： 鍵功能含義 “回路”鍵：可循環(huán)選擇 1～ 5路輸入。通過對這幾個功能鍵的操作可以對單片機(jī)的各個參數(shù)進(jìn)行整定。 通訊接口方式：通過 RS232 串行通訊口與計算機(jī)通訊，以實現(xiàn)計算機(jī)監(jiān)控。單片機(jī)控制掛件的主要組成部分有： 五路模擬量輸入：分別為 LT PT、 LT FT、 TT，其接線端正好與右側(cè) GK02 屏上傳感器輸出端相對應(yīng)，模擬量輸入為 0～ 5V標(biāo)準(zhǔn)電壓信號。 以上關(guān)系式是根據(jù)被控對象的量程和各個傳感器的量程換算出來的，在實驗過程中要注意。 流量傳感器 :輸出 0～ 5V電壓對應(yīng) 0～ 75ml/S 的流量→ 1V電壓對應(yīng) 15ml/S 的流量。它的輸出與各個被控參量顯示之間有一定的比例關(guān)系，對應(yīng)比例如下： 液位傳感器：輸出 0～ 5V 電壓對應(yīng) 0～ 20Cm 的高度→ 1V 電壓對應(yīng) 5Cm 的 高度。在水箱沒有水的情況下有可能顯示不為零，這是由于傳感器的零點漂移引起的，通過調(diào)節(jié)壓力變送器的零點電位器來糾正誤差，具體方法后述。 如右圖 21 所示，圖中左邊為各個傳感器變換輸出端，右邊顯示各個被控參量的實時測量值 。最下面有 PT100鉑熱電阻輸出端，是檢測加熱水箱溫度的，可以直接加到智能儀表的“ PT100鉑熱電阻”輸入端。如果用溫度位式控制，直接將固態(tài)繼電器的 220V輸出端與電加熱器的輸入端相連；如果用溫度連續(xù)控制，直接將單相調(diào)壓模塊的輸出端與電加熱器的輸入端相連。在此接線區(qū)一共有 UV W1, U V W2六個強(qiáng)電接線柱，它們與三相異步電動機(jī)引線相對應(yīng)，已在內(nèi)部連好。當(dāng)屏上漏電時保護(hù)系動作，告警燈亮并自動切斷系統(tǒng)電源，等到解除報警時才能起動。 5）、撥動照明鈕子開關(guān)到“上”側(cè)，此時接通日光燈電源，日光燈亮。 3）、先打開空氣開關(guān)，再打開總電源鑰匙開關(guān)，此時“停止”按鈕紅燈亮，表示系統(tǒng)總電源接通。如果一插上電源就有嘶嘶的聲音，這時要檢查電源的接線 方式是否正確，是否可靠接地。 30 掛箱的介紹 一、 GK01 電源控制屏 GK01電源控制屏如圖 11所示，它由一個交流電源控制區(qū)與三個執(zhí)行部件接線區(qū)所組成： 交流電源控制區(qū)：由總電源鑰匙開關(guān)、空氣開關(guān)、帶燈啟動和停止按鈕、漏電保護(hù)器、電加熱器控制開關(guān)、照明開關(guān)、電壓表、告警指示燈與復(fù)位按鈕等組成。而下水箱的水經(jīng)閥 7 流到復(fù)合加熱水箱的外套，再經(jīng)閥 8流回儲水箱，各水箱都設(shè)有溢流口，保證水箱滿后不外流并順利經(jīng)溢流口流回儲水箱。 系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成如圖 1 所示，被控對象的供水有兩路：一路是由磁力泵 1從儲水箱中抽水，通過閥 1再經(jīng)閥 3向上水箱供水、經(jīng)閥 4向下水箱供水、經(jīng)閥 5向復(fù)合加熱水箱的內(nèi)膽供水；另一路是 磁力泵 2 從儲水箱中抽水，分別通過閥 2 經(jīng)閥 9 向上水箱供水、經(jīng)閥 10 向下水箱供水、經(jīng)閥 11 向復(fù)合加熱水箱的夾套供水。變送器的零位、增益可調(diào)，并均以標(biāo)準(zhǔn)信號 DC05V 輸出。 執(zhí)行器模塊主要有固態(tài)繼電器、磁力驅(qū)動泵、電加熱絲。 系 統(tǒng) 組 成 被控對象包括上水箱、下水箱、復(fù)合加熱水箱以及管道。 開放的軟件平臺： 在我們提供的軟件平臺上，學(xué)生既可以利用我們所提供的算法程序進(jìn)行實驗，又可以用自己編寫的 PLC 程序、 MATLAB`程序等進(jìn)行實驗，還可以利用人機(jī)界面（觸摸屏）的組態(tài)再結(jié) 合 PLC的編程來進(jìn)行控制實驗。 多種計算機(jī)控制軟件： 西門子 PROTOOLCS 組態(tài)軟件、北京昆侖公司的 MCGS 組態(tài)軟件以及本公司開發(fā)的上位機(jī)監(jiān)控軟件，另外還可以用臺灣 HITECH公司的 PLC相連進(jìn)行控制。 實驗裝置的特點和系統(tǒng)的組成 29 本實驗裝置具有以下特點： 多種被控參數(shù)： 液位、壓力、流量、溫度。實驗系統(tǒng)供電要求為單相交流 220V177。本實驗裝置可滿足本科、大專及中專等不同層次的教學(xué)實 驗要求，還可為科學(xué)研究的開發(fā)提供實驗手段。該設(shè)備可以滿足《過程控制》、《自動化儀表》、《 工程檢測 》、《計算機(jī)控制系統(tǒng)》等課程的教學(xué)實驗、課程設(shè)計等。 SL0SL3 由 416 譯碼器出 16 位選擇線接顯示器公共極 Y0Y7，OUTB0OUTB3， OUTA0OUTA3 相當(dāng)于 8段數(shù)據(jù)輸出口（ B0為低位， A3 為高位）， 再顯示器位切換時輸出低電平 416 譯碼器控制端，使譯碼器輸出全為高電平（鍵掃描 線只能有 SL0SL2產(chǎn)生）。 8031 的 分別和 8279 的 相連 8279 的 A0 接 8051 的地址線的最低位。 MCS51 單片機(jī)和 8279 的接口如下圖所示。 可進(jìn)行譯碼掃描 (4 選 1),也可進(jìn)行編碼掃描 (16 選 1),但要使用 416 譯碼器 。 IRQ:中斷請求線 。 A0： 命令狀態(tài)或數(shù)據(jù)選擇線 。 8279 的引腳如 下圖 所示 ， 下面對引腳名稱作簡要說明 。 27 8279 的引腳圖和接口電路 8279 芯片有 40 條引腳 ， 由單一 +5V 電源供電 。 D7~D0：數(shù)字信號輸出端。 、 Vref(+),Vref()：基準(zhǔn)電壓的正極、負(fù)極。 CLOCK(CP)：時鐘信號輸入端，外接時鐘頻率一般為 640kHz。 EOC：轉(zhuǎn)換結(jié)束輸出信號（轉(zhuǎn)換接受標(biāo)志），高電平有效。 ALE 地址鎖存允許輸入信號，在此腳施加正脈沖，上升沿有效，此時鎖存地址碼，從而選通相應(yīng)的模擬信號通道，以便進(jìn)行 A/D 轉(zhuǎn)換。 IN0~IN7： 8 路模擬信號輸入端。 DAC0832 輸出的是電流，一般要求輸出是電壓，所以還必須經(jīng)過一個外接的運(yùn)算放大器轉(zhuǎn)換成電壓。 Vcc：是源電壓（ +5~+15V）。 26 Rfb：是集成在片內(nèi)的外接運(yùn)放的反饋電阻。 WR2：寫信號 2，低電平有效。 WR1：寫信號 1，低電平有效。 ILE：輸入寄存器允許，高電平有效。 下 圖是DAC0832 的邏輯框圖和引腳排列。一個 8 位 D/A 轉(zhuǎn)換器有 8 個輸入端（其中每個輸入端是 8位二進(jìn)制數(shù)的一位），有一個模擬輸出端。如 下 圖所示，它由倒 T型 R2R 電阻網(wǎng)絡(luò)、模擬開關(guān)、運(yùn)算放大器和參考電壓 VREF 四大部分組成。 DAC0832 的引腳圖和接口電路 采用 ADC0809 實現(xiàn) A/D 轉(zhuǎn)換。在此之前，要將 指針 DPTR 中。 如圖 所示模擬通道選擇信號 A、 B、 C 分別接最低三位地址 A0、 A A2即（ 、 、 ），而地址鎖存允許信號 ALE 由 ，則 8 路模擬通道的地址為0FEF8H～ ，通道地址選擇以 作寫選通信號，這一部分電路連接如圖 所示： 24 從圖中可以看到，把 ALE 信號與 START 信號接在一起了，這樣連接使得在信號的前沿寫入（鎖存）通道地址，緊接著在其后沿就啟動轉(zhuǎn)換。 ： 8 位 CPU； 片內(nèi)振蕩器和時鐘電路； 32 根 I/O 線； 外部存貯器尋址范圍 ROM、 RAM64K； 2 個 16 位的定時器 /計數(shù)器； 5 個中斷源，兩個中斷優(yōu)先級； 全雙工串行口； 布爾處理器； 單片機(jī)控制器的接口電路 ADC0809 的引腳圖和接口電路 23