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1、综合实验报告综合实验名称自动控制系统综合实验 题 目 单容水箱液位定值控制系统 指导教师 设计起止日期2013年1月7日～1月18日系别自动化学院控制工程系专业自动化学生姓名班级/学号自控成绩目录目录2正文3设计内容4应用MCGS组态软件4构建实时数据库8设备窗口11策略及脚本15综合测试20实验结果21总结23参考文献23正文第一部分一、课题单容水箱液位定值控制系统二、设计目的课程设计旨在使学生在深入消化课堂教学内容的基础上，综合应用所学课程的基本原理与方法，解决实际设计与应用问题，提高学生分析问题与解决问题的能力，并在设计工作中，学会查阅资料、系统设计、调试与分析、撰写报告
2、等，达到综合能力培养的目的。1.根据自动控制系统的设计要求，学会方案比较和论证，初步掌握工程设计的基本方法；2.掌握各种变送器以及自动化仪表的工作原理和调校；3.掌握自动控制系统集成技术；4.掌握控制系统的通信技术，学会PCI数据采集卡或远程数据采集模块的应用；5.应用MCGS软件，学会控制算法的设计和调试；6.熟悉MCGS组态软件，学会监控界面、通信驱动程序等的设计；7.提高总结归纳、撰写设计报告的能力，应当规范、有条理、充分、清楚地论述设计内容和调试成果。三、课设设备THPCAT-2型现场总线控制系统实验装置（常规仪表侧），双容水箱；AT-1挂件，智能仪表，485通信线缆一根（
3、或者如果用数据采集卡做，AT-4挂件，PCL通讯线一根）四、课设所需软件MCGS组态软件五、设计内容5.1课设原理说明单容水箱液位定值控制系统如下：图2—1上水箱单容液位定值控制系统(a)结构图(b)方框图本实验系统结构图和方框图如图所示。被控量为左上水箱（也可采用右上水箱或者下水箱）的液位高度，实验要求它的液位稳定在给定值。将压力传感器LT1检测到的左上水箱液位信号作为反馈信号，在与给定量比较后的差值通过调节器控制气动调节阀的开度，以达到控水箱液位的目的。为了实现系统在阶跃给定和阶跃扰动作用下的无静差控制，系统的调节器应为PI或PID控制。5.2应用MCGS组态软件完成工程MCG
4、S是一套基于Windows平台的，用于快速构造和生成上位机监控系统的组态软件系统。MCGS软件为用户提供了解决实际工程问题的完整方案和开发平台，能够完成现场数据采集、实时和历史数据处理、报警和安全机制、流程控制、动画显示、趋势曲线和报表输出以及企业监控网络等功能。应用MCGS组态软件建立单容水箱液位定值控制系统，以下是部分组建过程：进入MCGS组态环境。在菜单文件中选择新建工程菜单项，生成新建工程。主要内容包括：定义工程名称、封面窗口名称和启动窗口（封面窗口退出后接着显示的窗口）名称，指定存盘数据库文件的名称以及存盘数据库，设定动画刷新的周期。经过此步操作，即在MCGS组态环境中，
5、建立了由五部分组成的工程结构框架。封面窗口和启动窗口也可等到建立了用户窗口后，再行建立。新建立工程，工程需存放在MCGS子目录WORK的目录下，否则工程无法运行。添加对象元件：添加百分比填充构建，并修改其属性：添加按钮构建：添加实时曲线构建，并设置其属性：工程组态好后，最终效果图如下：如图所示，则进入下一环节构建实时数据库：按新增对象按钮，在窗口的数据变量列表中，增加新的数据变量，多次按该按钮，则增加多个数据变量，系统缺省定义的名称为i1、d1、p1、sv1、pv1、mm1、op。数据库设置：mm1为只有两个状态的通讯状态PV1表示测量值SV1表示设定值OP1表示输出值p1为PID
6、参数整定中的p参数i1为PID参数整定中的i参数d1为PID参数整定中的d参数修改通讯串口号和通讯地址的方法：打开组态工程，选择设备窗口：双击“设备窗口”，而后选择串口通讯父设备并双击它进入该设备的通讯设置，选择修改需要修改的通信参数后，确认保存即可。这是“仪表1”的基本属性：以下是“仪表1”的通道连接，从通道0直至通道38：仪表3：以下是仪表3的通道连接图：以下是运行策略及脚本：策略工具箱：策略截图及运行脚本：脚本程序：!setdevice(仪表1,6,"write(07H,P1)")!setdevice(仪表2,6,"write(07H,P2)")脚本程序：!setdevice
7、(仪表1,6,"write(14H,CF1)")!setdevice(仪表2,6,"write(14H,CF2)")脚本程序:!setdevice(仪表1,6,"write(08H,I1)")!setdevice(仪表2,6,"write(08H,I2)")!setdevice(仪表3,6,"write(03H,Spe)")!setdevice(仪表3,6,"write(04H,Act)")!setdevice(仪表3,6,"write(0BH,FdiH)")!set
