DDC控制概述及相关的几个实验.doc

目 录 一、DDC控制概述 2 二、系统实验 11 实验一、一阶单容上水箱对象特性测试实验 11 实验二、上水箱液位PID整定实验 17 实验三、锅炉内胆温度二位式控制实验 22 实验四、锅炉内胆温度控制实验（动态） 28 实验五、锅炉夹套温度控制实验（动态） 32 实验六、电磁流量计流量PID整定实验 36 实验七、涡轮流量与小流量比值控制实验 39 实验八、上水箱下水箱液位串级控制实验 43  一、DDC控制概述 自动化技术是当今举世瞩目的高技术之一，也是今后实现工业高度自动化重点要发展的一个高科技领域。现代科学技术领域中，计算机技术和自动化技术被认为是发展最为迅速的两个分支，计算机控制技术是这两个分支相结合的产物，是工业自动化的重要支柱。计算机控制可分为集中控制、分布式控制和直接数字控制等。直接数字控制（DDC）系统是用一台工业计算机配以适当的输入输出设备，从生产过程中经输入通道获取信息，按照预先规定的控制算法（如PID、内回流等）计算出控制量，并通过输出通道，直接作用在执行机构上，实现对整个生产、实验过程的闭环控制，通常它有几十个控制回路。 它的框图如图1-1所示，从上图可看出：实验过程中的各种物理量（如温度、压力、流量、液位等），由一次仪表（如温度变送器、压力变送器等）测量放大，统一变换为4~20mA（或1-5V）信号，通过ICP7017模数转换，作为DDC的输入， 计算机按照预定的控制程序，对被测量进行必要的处理、分析和比较，并按一定的规律（如PID控制规律）进行运算，从而得出控制量的改变值，输出到ICP7024数模转换直接控制执行机构。ICP7017是带通讯功能的AD采集卡，ICP7024是带通讯功能的DA输出卡。作为工控机AD采集卡的延伸产品在工控领域得到了广泛的应用。 一）、ICP7017模块的功能介绍： ICP7017模块：8通道模拟量输入模块。 工作电源：直流24V 输入类型：电压、电流。 输入范围：150~150mv,-500~500mv,-1~1v,-5~5v,-10~10v,-2~20mA 通讯方式：485通讯 ICP7017模块外部接线图： 图1-3 ICP7017某一通道接线图 图1-2 ICP7017接线图 ICP7024模块：4路电压型模拟量输出，4路电流型模拟量输出。 工作电源：直流24V 电流输出范围：0~20mA,4~20mA 电压输出范围：-10v~10v,0~10v,-5~5v,0~5v 通讯方式：485通讯 ICP7024模块外部接线图： 任一通道接线方式： 图1-4 ICP7024接线图 二）、7000Utility软件的使用说明，如图所示： 图1-6 7000Utility软件启动界面 图1-7 7000Utility软件设置界面 图1-8 7000Utility软件通讯检测界面 7000Utility软件主要是为7000系列的模块提供以下功能： 检测与主机相连的7000系列模块。 设置7000系列的配置。 对7000系列各个模块执行数据输入或数据输出。 保存检测到模块的信息(文件格式为*.map) 三）、MCGS组态软件的介绍： MCGS组态软件的安装盘只有一张光盘。具体安装步骤如下： ??启动Windows； ? 在相应的驱动器中插入光盘； ??插入光盘后会自动弹出MCGS安装程序窗口（如没有窗口弹出，则从Windows的“开始”菜单中，选择“运行...“命令，运行光盘中AutoRun.exe文件），MCGS安装程序窗口如下图所示： ??在安装程序窗口中选择“安装MCGS组态软件通用版”，启动安装程序开始安装； 随后，安装程序将提示你指定安装目录，用户不指定时，系统缺省安装到D:\MCGS目录下，如下图所示： ?安装过程大约要持续数分钟；MCGS系统文件安装完成后，安装程序要建立象标群组和安装数据库引擎，这一过程可能持续几分钟，请耐心等待； 安装过程完成后，安装程序将弹出“安装完成”对话框，上面有两个复选框，重新启动计算机和不启动计算机。一般在计算机上初次安装时需要选择重新启动计算机。按下“完成”按钮，将结束安装程序的运行，如下图所示： ???安装完成后，Windows操作系统的桌面上添加了如下图所示的两个图标，分别用于启动MCGS组态环境和运行环境： ???同时，Windows开始菜单中也添加了相应的MCGS程序组，如下图所示；MCGS程序组包括五项：MCGS组态环境、MCGS运行环