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《工业过程控制技术》

课程设计指导书

广东工业大学 自动化学院

二００六年十月

课程要求

课程的性质和目的

《工业过程控制技术课程设计与实践》是完成《自动控制原理》、《自动控制系统》、《过程控制技术》、《电器与PLC》、《自动化仪表》、《DCS分布式控制》、《计算机控制》等理论与实验教学之后，为自动化专业本科生开设的一门综合性的专业课程，是较为重要的实践性教学环节。学生通过借助“THSA—1型过程控制综合自动化系统实验平台”对一个实用工业过程控制系统的设计、安装、调试完成系统设计与开发，提高学生工程意识和实践技能，达到素质和创新能力进一步提升。

课程教学内容

本课程为实践性教学环节，包含理论设计和实践调试两部分，强调理论必须联系实际、 理论与实际相结合。

1、理论设计：

根据所学的理论知识和实践技能设计一个实用的控制系统，包括系统的主电路和控制电路。选择变送器、控制器、执行器等，画出系统电气原理图。

2、调试实践：

根据设计题目，要求完成单元电路安装、系统组装、单元及系统调试等。 3、设计题目：

? 单容水箱液位定值控制系统 ? 串级控制系统 ? 比值控制系统

? 前馈—反馈水箱控制系统

课程教学要求 理论设计

每个同学根据题目，自己独立完成课程设计内容，每人都要提交一份设计说明书。

实践部分

按每个教学班分为若干小组，每个小组2－3人，每组根据实验室提供的设备和实验教师的设计要求，设计并制作、调试一个完整的自动控制系统或实验装置。在实验室进行实际操作并调试通过。

选修课程

本课程为自动化专业的主打课程之一。先修课程为《自动控制系统》、《过程控制系统》、《自动化仪表》、《计算机控制》、《电器与可编程序控制器》、《自动控制原理》等。学好本课程可为今后的毕业设计，毕业后的继续教育、科学研究、技术开发打下良好基础。

教材与参考书

[1]自编《工业过程控制技术课程设计与实践》指导书 [2]陈伯时编，《电力拖动自动控制系统》第三版，机械工业出版社，2003年8月

[3]林德杰等编，《过程控制仪表与控制系统》，机械工业出版社，2004年6月

设计实践内容

水箱控制系统 水箱结构

本实验系统结构图和方框图如图1所示。被控量为中水箱（也可采用上水箱或下水箱）的液位高度，实验要求中水箱的液位稳定在给定值。将压力传感器LT2检测到的中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电动调节阀的开度，以达到控制中水箱液位的目的。

图1 中水箱单容液位定值控制系统

(a)结构图 (b)方框图

实验主要仪器设备和材料

1．实验对象及控制屏、SA-11挂件一个、计算机一台、万用表一个； 2．SA-12挂件一个、RS485/232转换器一个、通讯线一根；

5．SA-44挂件一个、CP5611专用网卡及网线、PC/PPI通讯电缆一根。

设计实现目标

? 单容水箱定值控制系统

? 双容水箱串级定值控制系统 ? 三容水箱串级定值控制系统 ? 单闭环流量比值控制系统 ? 双闭环流量比值控制系统

? 下水箱液位前馈-反馈控制系统