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1、控制仪表及装置实验王裕如 杨增平 宛杰大连轻工业学院自动化教研室2005年9月22实验须知实验课是理论联系实际的重要教学环节。其目的是巩固和加深教学的理论知识，培养学生具有一定的实验技能，并能较熟练地使用常用仪器、仪表等，因此进入实验室做实验的学生，应做到以下几点：1、 明确实验课的目的，认真地做好每一个实验；2、 课前应按预习要求做好预习。上课前，要明确本次实验的目的、原理、内容、实验方法、步骤及实验所用的仪器、仪表等，做到心中有数；3、 进入实验室后，应遵守“实验室管理规则”，自觉维护实验室秩序，保持实验室卫生，做实验时；4、 学生做实验时，应先按要求自行接好实验线路，并将所用仪器仪表上的
2、旋钮和开关置于正确的初始位置。经指导老师检查允许以后，方可接通电源；5、 每个学生都应按讲义中规定的内容和步骤进行实验，除因特殊情况，均应独立完成全部规定的实验内容，并按讲义要求，如期交出实验报告。对缺课和完不成实验内容者，以实验不及格处理；6、 实验中所用仪器仪表，应注意爱护，并应严格按照操作规程使用。对于违章实验而损坏仪器者，按学校有关规定处理；7、 要注意人身安全。不准做违反用电安全规定的举动。应熟悉实验室开关位置，以便一旦发生意外情况时，立即断电；8、 做完实验经指导教师审查同意后，方可断开电源，拆除连线，使仪器恢复初始状态。经指导老师同意后，方可离开实验室；目录第一部分 SWP系列微
3、处理化数字仪表PID自整定控制仪使用说明一、输入信号与适配传感器3二、主要技术参数4三、操作指南5(一)、仪表面板5(二)、操作方式6(三)、返回工作状态9(四)、自动演算功能的实现9(五)、自动 /手动无扰动切换方法10(六)、手动 / 自动无扰动切换方法10(七)、控制输出工作原理 10四、PID控制算法11五、PID 控制调节方法11六、报警输出方式12七、二级参数设定12第二部分 实验部分实验一PID自整定调节器的使用17实验二 PID特性实验19实验三 PID运算规律的仿真实验22实验四 智能仪表通讯实验27第一部分 SWP系列微处理化数字仪表PID自整定控制仪使用说明注：此部分为实
4、验前的预习内容，学生在做实验前必须认真仔细进行阅读！SWP系列PID显示控制仪外形SWP-ND90系列SWP-ND70系列SWP-ND10系列仪表外形外形尺寸仪表尺寸:9696140mm开孔尺寸:920+0.7920+0.7mm重 量:350g仪表尺寸:7272110mm开孔尺寸:680+0.7680+0.7mm重 量:240g仪表尺寸:4848110mm开孔尺寸:440+0.7440+0.7mm重 量:180g主要特点 : 全新概念的计算机数字自动调校 支持多机网络通讯 , 通讯协议可任意自由设定 独特的全开放式用户自设定界面 输入信号类型设定 测量值零点与量程范围设定 报警方式设定 输出方
5、式设定 设定参数断电永久保留及参数密码锁定 全数字化冷端补偿 多规格外形结构尺寸 交直流开关电源供电方式 手动状态下能修改参数一、 输入信号与适配传感器 1. 配用标准信号变送器 :标准信号的变化范围输 入 阻 抗配 用 变 送 器测 量 范 围输入信号各种mV 信号010mA420mA05 V15V30350W 10 MW250W250W 250KW 250KW霍尔变送器与DDZ -型仪表配套与DDZ -型仪表配套与DDZ -型仪表配套与DDZ -型仪表配套与远传压力电阻配套根据用户需要自由设定范围:-19999999 字2 . 配用标准分度号温度传感器 :分 度 号分辨率 配 用传 感 器
6、测 量 范 围输入信号B1铂30 - 铂6铑 400 1800 S1铂10 - 铂 0 1600 K1镍铬 - 镍硅 0 1300 E1镍铬 - 康铜 0 1000 J1铁 - 康铜 0 1200 T0.1铜 - 康铜 -199.9 320.0WRe1钨3 - 钨25 0 2300 Pt1001铂热电阻R0=100W -199 650 Pt100.10.1铂热电阻R0=100W -199.9 320.0Cu500.1铜热电阻R0=50W -50.0 150.0Cu1000.1铜热电阻R0=100W -50.0 150.0二、 主要技术参数 输入信号模拟量输入：电阻各种规格热电阻，如Pt100
7、.Cu100 .Cu50等或远传压力电阻电偶各种规格热电偶(见输入信号与适配传感器), 如 B .S .K .E .J.T.WRe等电压05V、15V或mV等 电流010mA、420mA或020mA等。测量范围-1999 9999 字测量精度0.2FS 1字或0.5 FS 1 字分 辨 率1字 温度补偿0 50 显示方式 -1999 9999 测量值显示 -1999 9999设定值显示 -19999999字外给定值显示 -19999999字阀位反馈值显示 0100%输出量显示 发光二极管工作状态显示 发光二极管工作状态显示 高亮度 LED 数字显示控制方式 PID控制电流/电压输出 PID控制
8、继电器开关量输出 PID正转/反转阀位控制 位式ON / OFF 带回差开关量输出继电器正转、反转控制输出继电器ON/OFF带回差输出信号模拟量输出： 010mA（负载电阻750W） 420mA（负载电阻500W） 0 5 V（输出电阻250W） 1 5 V（输出电阻250W）开关量输出： 继电器控制输出（AC220V/3A，DC24V/5A，阻性负载） 继电器正转、反转控制输出继电器ON/OFF带回差触点容量：AC220V/3A；DC24/6A（阻性负载）可控硅控制输出SCR（可控硅过零触发脉冲）输出，400V/0.5A 固态继电器输出SSR（固态继电器控制信号）输出，624V/30mA（电
9、压不可调）馈电输出：DC 24 V , 负载 30 mA通讯输出：接口方式标准串行双向通信接口：RS -485 , RS-232C , RS-422等波 特 率3009600bps 内部自由设定 模拟量控制输出与变送输出相互隔离报警方式可选择继电器上限、下限报警输出 , LED 指示可选择继电器上上限报警输出 , LED 指示可选择继电器下下限报警输出 , LED 指示可选择继电器偏差内报警输出 , LED 指示可选择继电器偏差外报警输出 , LED 指示可选择继电器 LBA 报警输出 , LED 指示报警精度 1 字联机通讯通讯协议为二线制、三线制或四线制（如RS-485、RS-323、RS
10、-422等），亦可由用户特殊要求，波特率3009600bps可由仪表内部参数自由设定。接口和主机采用光电隔离，提高系统的可靠性及数据的安全性。通讯 距离可达1公里.上位机可采集各种信号与数据，构成能源管理和控制系统。配用SWP 数据采集器和SWP鲁班工控组态软件，可实现多台SWP仪表与一台或多台微机进行联机通讯，系统采用主从通讯方式，能方便的构成各种能源管理和控制系统。整个控制回路只需一根二（三、四）芯电缆，即可实现与上位机通讯，上位微机可呼叫用户设定的设备号，随时调用各台仪表的现场数据，并可进行仪表内部参数设定设定方式 面板轻触式按键数字设定 设定值断电永久保持 参数设定值密码锁定保护方式
11、输入回路断线报警（继电器输出 , LED 指示） 超/欠量程报警指示（继电器输出 , LED 指示） 欠压自动复位 工作异常自动复位 ( Watch dog )使用环境 环境温度 050 相对湿度 85 RH 供电电压常 规 型： AC 220 V + 10 -15% ( 50 Hz 2 Hz，线性电源) 特 殊 型： AC 90260 V开关电源 DC 24 V2 V开关电源 避免强腐蚀气体 功 耗 5W（AC220V线性电源供电） 4W（AC90265V开关电源供电） 4W（DC24V电源供电）结 构标准卡入式PV显示器SV显示器 第一报警指示灯手/自动状态第二报警指示灯参数选择键复位键增
12、加键减少键 OUT反输转出指指示示灯灯三、 操作指南 (一)、仪表面板SWP-ND90仪表面板名 称内 容显示器测量值PV 显示器. 显示实时测量值. 在参数设定状态下, 显示参数符号目标值SV 显示器（阀位反馈值显示器）（外给定值显示器）. 显示控制目标值或输出量的百分比。. 阀位控制时，显示阀位反馈值. 外给定控制时，显示外给定值. 在参数设定状态下,显示设定参数值操作键参数设定选择键. 可以确认已变更的设定值. 可以按序变换参数设定模式. 配合键可以实现自动/手动控制输出的切换. 配合键可进入仪表二级参数设定操作键设定值减少键. 变更设定时, 用于减少数值. 连续按压，将自动快速减1. 配合键可实现自动/手动控制输出的切换设定值增加键. 变更设定时, 用于增加数值. 连续按压，将自动快速加1. 配合键可进入仪表二级参数设定复位 ( RESET ) 键( 面板不标出). 用于程序清零 ( 自检 )指示灯AL1 指示灯( 红 ). 第一报警ON 时亮灯AL2指示灯（绿）. 第二报警ON时亮灯AL3OUT反转输出指示灯（
