自动化毕业实习,2009年2月修订,实习教学内容安排表 地点：A303,实习教学内容安排表 地点：A303,毕业实习任务及目的,了解过程控制系统的发展历程（DCS、FCS、EPA）。 了解现代化工厂自动控制系统的构筑模式（三层结构：PCS、MES、ERP）。 了解和掌握组成自动控制系统的信息形式（模拟、数字）、处理过程（采样、变换、运算、驱动）和传递方法（有线、无线）。,掌握具体控制对象（温度、压力、流量、液位）工艺的控制方法（简单控制、单回路控制、串级控制、前馈控制、超驰控制等）。 巩固和加强自动化专业的理论知识，拓宽知识面，为毕业设计及今后走上工作岗位奠定必要的理论与实践基础。 锻炼和培养学生的动手能力和创新意识，使学生能够独立完成有一定难度的自动控制系统设计。,毕业实习任务及目的,专题部分要求-基础部分控制对象专题,要求掌握工业过程控制中对典型的液位、流量、压力、温度系统进行PID定值控制的方法； 学习PLC、Burket控制器的使用方法； 能进行PID参数的简单整定；,了解利用组态软件绘制被控对象工艺流程图的实现过程； 用ActiveX技术实现新算法； 使用数据采集板卡实现PC和现场实时交换数据，以达到实时控制的目的，观察控制效果，验证算法的可行性； 给出开环、闭环、前馈控制的控制效果结论。 分组选择操作：温度站、压力站、流量站、液位站,专题部分要求提高部分控制对象专题,了解过程控制实验系统的原理，熟悉三种（C3000、DDC、EPA）控制的结构和功能； 了解利用组态软件编制监控系统的设计过程； 掌握组成自动控制系统的信息形式（模拟、数字）、处理过程（采样、变换、运算、驱动）和传递方法（有线、无线）。,专题部分要求过程控制实验系统对象专题,了解先进制造技术的构成及与自动化专业的关系； 了解先进检测技术的构成及与自动化专业的关系； 了解现代工业控制应用的构成及与自动化专业的关系； 了解无线网络技术的构成及与自动化专业的关系；,专题部分要求先进技术挂图专题,考核内容与方式,学生在实习过程中对所要求实习内容的掌握程度。 学生在实习过程中的表现和出勤率。 学生的实习笔记和实习报告。 根据综合情况评定成绩，分为优、良、中、及格、不及格五个等级。 注：出勤率30%，实习过程表现30%，实习报告40%。（3个学分）,毕业实习报告（每个实习地一份）,1.概述 1.1目的和任务（叙述大纲及任务书要求） 1.2总体结构（给出整个系统组成框图、工艺流程图，注明设备规格、性能指标参数等，能够有效地表示工作环境规模和技术先进程度的数字量） 2.系统的工作原理 2.1 工艺过程、系统要求及构成 2.2工作过程（各部分信号的获取、变换、数据处理的工作原理及功能）,2.3控制方法及实现方式 2.4思考题 3. 专题工作部分（对所完成工作在总体中的位置、和其它环节的相互关系、技术和控制上的要求等有较全面地描述；对所选专题进行详细的分析和讨论。具体工作特点和所完成的工作量。） 4.总结,毕业实习报告,了解PROFIBUS总线的原理，熟悉FESOT组网结构和功能； 了解利用IXXAT系列CAN总线通讯模块以及canAnalyser32CAN总线分析开发工具软件； 实现CAN总线上位机与下位机节点间的相互通讯，采用自制应用层协议完成规定的工作流程，从而加深对CAN总线的理解。,专题部分要求网络化部分控制对象专题,FESTO过控基础实习,1、叙述液位、流量、压力、温度物理量的标度变换原理。 2、叙述液位、流量、压力、温度系统的传递函数。,FESTO过控基础实习-思考题,介绍过程控制系统的基本知识，分别以工业中典型的液位、流量、压力、温度系统为对象，从这些过程参数的重要性、安全性等问题入手，系统地介绍常用的检测方法和控制手段； 分析常用的单闭环控制系统的工作原理； 结合FESTO PCS实验设备，对4个控制系统进行实际操作演示和学习；,FESTO过控基础实习内容,掌握工业中对典型的液位、流量、压力、温度系统进行PID定值控制的方法； 学习Burket控制器的使用方法； 能进行PID参数的简单整定； 给出开环、闭环、前馈控制的控制效果结论。,FESTO过控基础实习目的, 容器、管道； 手动球阀；（手动操作） 电机调速器、电磁阀；（ 执行机构）,FESTO过控元器件介绍, 超声波液位传感器； （模拟输出传感器） 电容接近传感器； （开关量输出传感器） Burkert控制器；,FESTO过控元器件介绍,（8）压力容器,功能说明：用来存储被加压的介质,FESTO过控元器件介绍,（9）压力传感器,功能说明：测量压力，信号被放大后以电压形式输出,特征曲线：,1mbar=100pa,FESTO过控元器件介绍,Burket控制器面板使用介绍,*LCD显示屏可以分两行显示参数，上行A区域显示CO（操作变量）、PV（实际测量值）、SP（设定值）、F（比例控制中的PV1）； *C区域上边出现长方形黑块表示继电器1正在加热，下边出现黑块表示继电器2正在冷却，一般在温度系统中这个区域才会有显示； *下行B区域可显示设定值或串级控制中主、辅控制器的设定值。,Burket控制器面板使用介绍,操作演示,手/自动操作切换按钮,连续按下按钮，就会在手动、自动操作方式件切换，左上方LED灯亮表示控制器处于自动控制方式下。当选择手动操作模式时，应通过按下按钮DISPLAY 使A区域显示CO（操作变量）与之相配合，其中操作变量显示区域内出现0100之间的数字，其实际的物理意义为控制器输出信号的百分比。,Burket控制器面板使用介绍,显示键,连续按下按钮，A区域显示在SP、PV、CO、F间切换。,选择键,按住按钮超过5秒，就会进入参数修改过程中，其中可修改的参数包括：控制参数（包括比例，微分，积分，死区等参数），设定值上下限选择（当设定好此项时我们再更改SP参数指示就只能在此范围内变化），检测值上下限（此设置能起到限位报警的作用当实测值超出我们设定的上限或下限时控制器就会在LCD的B区域显示报警信息，此时控制台左上方的报警灯也会被点亮）；参数代码和滤波时间常数等。配合SELECT按钮选择要修改的参数，ENTER确定，增加键和移位键修改数值大小，ENTER确定。在参数选择模式时当LCD显示结束设置信息时按下确认键即可退出此模式或者在设定好参数后等待一定的时间控制器就会自动退出此模式。,确认键,当更改参数后按下此键可以确认此次更改参数的有效性；同时按住SELECT和ENTER超过5秒，进入控制方式配置过程中，配合SELECT选择控制方式；按下表示确认当前操作并退出当前配置环境（此功能在本实验中不会涉及，请勿调节！）。,操作演示,增加正在修改的某个参数的数值；手动控制方式下增加控制器输出操作变量（U或I）的值；增加PWM信号脉冲宽度的值；不带外部反馈的三点阶跃控信号控制方式下打开继电器1。,主要作用为当需要改变可调参数值时，按下此键能够选择需更改参数的数据位（方向从右到左循环选择，当某位被选中时，该位此时被闪烁的黑框包围）；手动控制方式下的功能为减少正在修改的某个参数的数值即减少控制器输出操作变量（CO）的值，减少PWM信号脉冲宽度的值；不带外部反馈的三点阶跃控信号方式下打开继电器2。 说明：在对控制器进行任何参数修改的过程中，控制器停止自动控制，处于手动控制方式下。,减少键,增加键,Burket控制器面板使用介绍,模拟终端,FESTO过控系统工艺流程,一、工作原理,超声波液位传感器,电机调速器,电机/泵,FESTO过控系统液位站,料位测量的一种; 连续指示和极限位置发信号（即越限报警） ； 料位测量方法 ：静压式，浮力式，电气式，超声波式，核 辐射式；,二、液位测量,三、直流电机调速,调压式（PWM)； 调功； 四、控制方式 液位 控制系统按照控制方式的不同分为开环控制、闭环控制，单回路控制、串级控制、比值控制、解耦等多种方式。,FESTO过控系统液位站,五、闭环控制,FESTO过控系统液位站,六、液位控制系统接线图,FESTO过控系统液位站,FESTO过控系统液位站,流量传感器,比例阀,电机调速器,一、工作原理,FESTO过控系统流量站,二、流量测量,1、原理： 流量测量是检测有多少物料和能量输入设备，及有些设备输出多少物料和能量的重要手段。了解物料传输的速率和数量对生产过程的技术分析和经济核算等是很有必要的。 通常把物料传输的速率称为q，以单位时间内通过有压管路或明渠有效截面的物料表示，即 其中 和 分别是 时刻和 时相对于起算时刻 通过的物料量。,FESTO过控系统流量站,q是时刻 时的流量，也称为时刻 的瞬时流量。 当物料用质量表示时，称流量为“质量流量 ”, 当物料用体积表示时，称流量为“体积流量 ”。 ( ) 2、流量测量方法 a、容积法 如果使流体以固定的已知大小的体积逐次从流量计中排放流出，则计数排放次数，就可以求得通过仪器的流体总量。若测量排放的频率，即可显示容积流量。这就是容积法测流量的基本原理。其实例如标准体积管椭圆齿轮流量计和刮板式流量等。,FESTO过控系统流量站,b、流速法 当流通截面恒定时，根据一元流动的连续性方程，截面上的平均流速与体积流量成正比。于是各种与流速有关的物理现象便可作为建立流量计的基础。 实例：超声波流量计节流式流量计动压测量管漩涡流量计涡轮流量计转子流量计 c、质量法 给出质量流量信号的方法有直接式和间接式两种。 直接式质量流量计的原理是：在惯性系统中，按牛 顿第二定律测量力和加速度来反映质量。 实例：振动式流量计双涡轮式质量流量计,FESTO过控系统流量站,涡轮流量计 椭圆齿轮流量传感器,玻璃转子流量计 管道流量计,FESTO过控系统流量站,三、测控元件 1、流量传感器 工作电压512V DC；输出131200HZ、512V的方波； 透明的流体可以在其流动方向上被检测到，通过测量室安装的螺旋盘可使流体做圆周运动，并运动到轻质的三相转子上。转子的速度和流量成正比，并可通过光电远红外系统（二极管、光电晶体管）不带反馈的检测出来。 集成的放大器可以提供稳定的方波信号，信号的幅值取决于所提供的电压值（512V DC）。 由于转子设计的特殊之处，流体中可能会产生一些不能分解的气泡，会随着流体一起流动。,FESTO过控系统流量站,任何位置都可安装流量传感器。流动的方向由传感器壳体上的箭头标示出来。测量设备稳定区域的上下浮动是不必要的。 流速的浮动或震动对测量结果不会存在负面影响。在入口端有一个有保护作用的滤波器。 注意：在操作时，请观察所接电压的极性，终端有颜色标记。 工作电压 正极 白色 负极 绿色 输出信号 方波信号 棕色,FESTO过控系统流量站,2、比例阀 可方便的控制中性气体和液体；能用做远程控制的最终控制元件，或用在闭环控制中；由电磁铁线圈提高阀活塞的位置，使液体从接点1流动到接点2。工作电压24V DC；输入010V，或420mA、020mA；阀的开度与输入电压成正比。 四、控制方式 流量控制系统按照控制方式的不同分为开环控制、闭环控制，单回路控制、串级控制、比值控制等多种方式。,FESTO过控系统流量站,FESTO过控系统流量站,五、流量控制系统接线图,FESTO过控系统流量站,压力传感器,比例阀,电机调速器,一、工作原理,FESTO过控系统压力站,二、压力检测,目前，压力的检测主要是通过各种传感器和变送器来实现的。压力传感器是指将压力信号转变为电信号的装置，在应用中一般分为表压、密封表压、差压、绝压、负压，因而在压力传感器制造上出现了各种技术，如扩散硅技术、陶瓷电容技术、不锈钢技术、溅射薄膜技术等等。根据不同的技术把压力传感器分成了不同的类型：,