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      控制工程創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)平臺(tái)集多種控制對(duì)象、控制方式于一體的應(yīng)用及創(chuàng)新平臺(tái)。在該實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上可針對(duì)不同的對(duì)象（以實(shí)驗(yàn)?zāi)K形式、學(xué)校可自行選購）進(jìn)行以PLC、智能儀表、智能模塊、單片機(jī)、DSP、數(shù)據(jù)采集卡等不同模式的控制，其中PLC、智能儀表、智能模塊的上位機(jī)軟件采用工控組態(tài)軟件；單片機(jī)、DSP控制上位機(jī)軟件由VB、VC++編寫的實(shí)驗(yàn)樣例來實(shí)現(xiàn)；而數(shù)據(jù)采集卡的軟件既有工控組態(tài)軟件，又有由VB、VC++編寫的實(shí)驗(yàn)樣例。另外數(shù)據(jù)采集卡還提供MATLAB、LABVIEW實(shí)驗(yàn)編程樣例。該實(shí)驗(yàn)平臺(tái)可以滿足工業(yè)電氣自動(dòng)化、電子信息、計(jì)算機(jī)應(yīng)用科學(xué)、光機(jī)電一體化實(shí)訓(xùn)等專業(yè)的課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)或就業(yè)技能培訓(xùn)。

一、系統(tǒng)特點(diǎn)
    1. 系統(tǒng)對(duì)于數(shù)據(jù)采集及控制方面既有工業(yè)上常用的PLC、智能儀表、智能模塊、數(shù)據(jù)采集卡等應(yīng)用型模塊，又有單片機(jī)、DSP等開發(fā)型實(shí)驗(yàn)?zāi)K，可以供不同專業(yè)的學(xué)生進(jìn)行相應(yīng)的就業(yè)技能訓(xùn)練設(shè)備
    2. 對(duì)于軟件方面，既有常用工控組態(tài)軟件的使用，又有VB、VC++等開發(fā)型軟件的使用，讓學(xué)生在掌握控制方面知識(shí)的同時(shí)，還可培訓(xùn)對(duì)軟件的編程及應(yīng)用
    3. 除了常規(guī)軟件外，還有測控方面比較常用的LABVIEW編程樣例和進(jìn)行實(shí)時(shí)仿真控制的MATLAB實(shí)驗(yàn)樣例，讓學(xué)生全面掌握各種相關(guān)輔助軟件的使用
    4. 實(shí)驗(yàn)控制對(duì)象以模塊的形式進(jìn)行設(shè)計(jì)，學(xué)校可根據(jù)不同的要求進(jìn)行選擇
    5. 所有實(shí)驗(yàn)程序代碼全開放，學(xué)生可進(jìn)行任意的編程學(xué)習(xí)和設(shè)計(jì)
二、技術(shù)參數(shù)
    1. 輸入電源：三相四線～380V±10%  50Hz/60Hz
    2. 環(huán)境溫度：-10℃～+45℃
    3. 裝置容量：＜5kVA
    4. 安全保護(hù)：具有漏電自動(dòng)保護(hù)裝置
三、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目
    1. 單閉環(huán)溫度控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)（可以實(shí)現(xiàn)PLC控制、智能儀表控制、數(shù)據(jù)采集卡控制、單片機(jī)控制、DSP控制）
    2. 直流調(diào)速系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)（可以實(shí)現(xiàn)PLC控制、數(shù)據(jù)采集卡控制、單片機(jī)控制、DSP控制）
    3. 單容液位閉環(huán)控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)（可以實(shí)現(xiàn)PLC控制、智能儀表控制、智能模塊控制、數(shù)據(jù)采集卡控制、單片機(jī)控制）
    4. 流量單閉環(huán)控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)（可以實(shí)現(xiàn)PLC控制、單片機(jī)控制、數(shù)據(jù)采集卡控制）
    5. 雙容液位閉環(huán)控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)（可以實(shí)現(xiàn)PLC控制、智能儀表控制、智能模塊控制、數(shù)據(jù)采集卡控制、單片機(jī)控制）
    6. 液位串級(jí)控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)（可以實(shí)現(xiàn)PLC控制、智能模塊控制、數(shù)據(jù)采集卡控制、單片機(jī)控制）
    7. 位置控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)（可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集卡控制、單片機(jī)控制、DSP控制）
    8. 直流發(fā)電機(jī)控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)（可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集卡控制、單片機(jī)控制、DSP控制）
    9. 數(shù)字隨動(dòng)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)（可以實(shí)現(xiàn)單片機(jī)控制、DSP控制）
    注：學(xué)校所選的對(duì)象和控制方式不同時(shí)，相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容也不同。
四、實(shí)訓(xùn)裝置基本配置
    1. SA01電源控制屏(鐵質(zhì)雙層亞光密紋噴塑結(jié)構(gòu)，鋁質(zhì)面板)
    提供實(shí)驗(yàn)所需的三相四線～380V、三路單相～220V電源，總電源由三相鑰匙開關(guān)控制，電網(wǎng)電壓由三只交流電壓表監(jiān)示，三相帶燈熔斷器作為斷相指示。設(shè)有漏電保護(hù)空氣開關(guān)、電壓型漏電保護(hù)器、電流型漏電保護(hù)器。另外，還設(shè)有定時(shí)器兼報(bào)警記錄儀。
    2. SA02實(shí)驗(yàn)桌
    實(shí)驗(yàn)桌為鐵質(zhì)雙層亞光密紋噴塑結(jié)構(gòu)，桌面為防火、防水、耐磨高密度板,結(jié)構(gòu)堅(jiān)固，形狀似長方體封閉式結(jié)構(gòu)，造型美觀大方；設(shè)有兩個(gè)大抽屜、柜門，用于放置工具、存放掛件及資料等。桌面用于安裝電源控制屏并提供一個(gè)寬敞舒適的工作臺(tái)面。電腦桌聯(lián)體設(shè)計(jì)，造型美觀大方。
    3. 數(shù)據(jù)采集及控制模塊
    (1) PLC(S7-200 CPU224+EM235)模塊
    (2) 智能儀表控制模塊
    (3) 智能模塊
    (4) 數(shù)據(jù)采集卡模塊
    (5) 單片機(jī)控制模塊
    (6) DSP控制模塊
    (7) 變頻器控制模塊
    4. 實(shí)驗(yàn)對(duì)象模塊
    (1) 溫度控制對(duì)象
    溫度控制對(duì)象采用24V直流電壓作為加熱電源，主要由加熱器、溫度傳感器、溫度變送電路、驅(qū)動(dòng)電路（輸入為0～5V，采用SG3525專用芯片，PWM控制）、風(fēng)機(jī)等幾部分組成，其中加熱筒采用透明有機(jī)玻璃，可以清晰的看到加熱器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。
    (2) 直流調(diào)速對(duì)象系統(tǒng)
    直流電機(jī)對(duì)象采用24V直流電壓作為控制電源，主要由直流電機(jī)、轉(zhuǎn)盤、F/V轉(zhuǎn)換電路、驅(qū)動(dòng)電路（輸入為0～5V，采用SG3525專用芯片，PWM控制）等幾部分組成。其中直流電機(jī)的轉(zhuǎn)速*大為3000rpm，
    (3) 單容水箱液位對(duì)象系統(tǒng)
    單容水箱液位對(duì)象系統(tǒng)是由有機(jī)玻璃水箱、微型水泵、儲(chǔ)水槽、手動(dòng)閥門、液位傳感器和電氣控制箱組成。水泵由一功率放大電路來驅(qū)動(dòng)，儲(chǔ)水箱中的水從有機(jī)玻璃水箱頂部進(jìn)入，底部用一手動(dòng)閥門控制出水的流量。用擴(kuò)散硅壓力變送器來檢測液位，輸出4～20mA/1～5V標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)，通過各種控制器可實(shí)現(xiàn)液位的開關(guān)和閉環(huán)控制。
    (4)  雙容水箱液位對(duì)象系統(tǒng)
雙容水箱液位對(duì)象系統(tǒng)在“單容水箱液位對(duì)象系統(tǒng)”的基礎(chǔ)上增加了一個(gè)有機(jī)玻璃水箱和一個(gè)液位傳感器，其結(jié)構(gòu)與 “單容水箱液位對(duì)象系統(tǒng)”類似。
    (5) 流量對(duì)象系統(tǒng)
單容流量對(duì)象系統(tǒng)與“單容水箱液位對(duì)象系統(tǒng)”的結(jié)構(gòu)基本一致，不同的是在水路管道上安裝了一只擴(kuò)散硅壓力變送器。
    (6) 位置控制系統(tǒng)對(duì)象模塊
它包括一套由步進(jìn)電機(jī)、光電編碼器、同步帶、同步輪和滑塊組成的機(jī)械結(jié)構(gòu)。利用該實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)可以進(jìn)行位置控制的相關(guān)實(shí)驗(yàn)和研究。
    (7) 直流發(fā)電機(jī)對(duì)象系統(tǒng)
    直流發(fā)電機(jī)對(duì)象系統(tǒng)采用一只三相交流電動(dòng)機(jī)和一只直流發(fā)電機(jī)組成直流發(fā)電機(jī)系統(tǒng)。整個(gè)系統(tǒng)由控制屏提供三相交流電給三相交流電動(dòng)機(jī)供電，使三相交流電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)直流發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)；當(dāng)直流電動(dòng)機(jī)的勵(lì)磁繞組有一個(gè)勵(lì)磁電流流過時(shí)，直流發(fā)電機(jī)的輸出端產(chǎn)生一個(gè)直流電壓，并且將直流發(fā)電機(jī)的輸出端與直流電流表、大功率電阻串聯(lián)，與直流電壓表并聯(lián)接入電路；通過改變勵(lì)磁電源來改變勵(lì)磁電流的強(qiáng)弱，使輸出電壓在不同負(fù)載（大功率電阻）的情況下，輸出電壓保持恒定。在面板安裝電流表、電壓表，用于監(jiān)視發(fā)電機(jī)的電樞電壓，便于實(shí)驗(yàn)更加直觀、便于理解。
    (8) 數(shù)字隨動(dòng)系統(tǒng)模塊
    數(shù)字隨動(dòng)系統(tǒng)由以下三部分組成：被控對(duì)象直流電動(dòng)機(jī)、微型計(jì)算機(jī)及輸入輸出接口電路、外部設(shè)備。微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)是數(shù)字控制的主體，可由單片機(jī)系統(tǒng)、DSP系統(tǒng)、PC機(jī)及接口電路組成。實(shí)驗(yàn)箱分為速度調(diào)節(jié)器，PWM控制單元以及功率放大器，用來實(shí)現(xiàn)對(duì)外圍機(jī)組的控制。外圍機(jī)組由直流力矩電機(jī)和光電編碼器組成。光電編碼器作為角度檢測元件，用來實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)角到數(shù)字量的轉(zhuǎn)換，并將數(shù)字信號(hào)發(fā)送給PC或其它控制單元。
    5. 實(shí)驗(yàn)軟件
    實(shí)驗(yàn)過程中涉及到較多的實(shí)驗(yàn)軟件，但對(duì)于不同的控制方式將有不同的實(shí)驗(yàn)軟件，其具體如下所示：
    PLC控制：上位機(jī)采用MCGS工控組態(tài)軟件
    智能儀表控制：上位機(jī)采用MCGS工控組態(tài)軟件
    智能模塊控制：上位機(jī)采用MCGS工控組態(tài)軟件
    數(shù)據(jù)采集卡控制：上位機(jī)采用MCGS工控組態(tài)軟件控制、LABVIEW樣例控制、MATLAB樣例控制(實(shí)時(shí)控制)、VB、VC++開發(fā)所開發(fā)的實(shí)驗(yàn)樣例
    單片機(jī)控制：VB、VC++開發(fā)所開發(fā)的實(shí)驗(yàn)樣例
    DSP控制：VB、VC++開發(fā)所開發(fā)的實(shí)驗(yàn)樣例
    注：以上所涉及到的軟件除MCGS工控組態(tài)軟件外，其余軟件均由學(xué)校自行采購。

◆相關(guān)實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)裝置：