C_D0模塊①5相連，PLC_D0模塊①5與中間繼電器①6相連，主調節(jié)器控件3的輸出與PLC_ A0模塊①4的輸入端相連，PLC_ A0模塊①4的輸出端接副調節(jié)器控件12的一個輸入端，副調節(jié)器控件12的另一個輸入端接工控機②11的一個輸出端，副調節(jié)器控件12的輸出端接PLC_ A0模塊②13的輸入端，PLC_ A0模塊②13接一階慣性環(huán)節(jié)②18和一階慣性環(huán)節(jié)①19，在一階慣性環(huán)節(jié)
②18的輸入端上還連接有外干擾源②16，外干擾源②16的控制端接中間繼電器②15的繼電器輸出結點②17，一階慣性環(huán)節(jié)①19的輸入端接外干擾源①7，外干擾源①7的控制端接中間繼電器①6的繼電器輸出結點①8，一階慣性環(huán)節(jié)①19與模擬量輸入模塊①9相連，模擬量輸入模塊①9與過渡過程曲線模塊①10相連并將所得的曲線在工控機①1的顯示界面上顯示；一階慣性環(huán)節(jié)②18連接有模擬量輸入模塊②20，模擬量輸入模塊②20與過渡過程曲線模塊②21相連，并將所得的曲線送入工控機②11的顯示界面加以顯示，工控機
②11的另一個輸出端接PLC_ DO模塊②14，PLC_ DO模塊②14的輸出接中間繼電器②15。如圖1所示。
[0020]本實用新型的工作過程如圖2-3所示。
[0021 ] 工控機①1和工控機②11通過RS-232通訊組件2與PLC_ A0模塊①4、PLC_D0模塊5、PLC_ A0模塊②13、PLC_ DO模塊②14、模擬量輸入模塊①9、模擬量輸入模塊②20通訊，采用PLC內(nèi)嵌的PID組件，組態(tài)設計PLC主調節(jié)器控件①3、副調節(jié)器控件②12、調節(jié)器3和外干擾源①7、外干擾源②16，通過工控機實驗界面①1和工控機實驗界面②11實現(xiàn)主調節(jié)器控件①3、副調節(jié)器控件②12及外干擾源①7、外干擾源②16輸出值給定，其給定值經(jīng)PLC_ A0模塊①4和PLC_ A0模塊②13輸出。采用運算放大器設計獨立的一階慣性環(huán)節(jié)②18、一階慣性環(huán)節(jié)①19，一階慣性環(huán)節(jié)②18作為副對象特性，一階慣性環(huán)節(jié)①19作為主對象特性。
[0022]實驗中可調整外干擾源②16和外干擾源①7的幅值，分別通過PLC_ DO模塊②14和PLC_D0模塊5分別控制中間繼電器②15和中間繼電器①6切斷或閉合繼電器輸出結點
②17或繼電器輸出結點①8實現(xiàn)主副回路外部干擾是否加入。
[0023]工控機①1和工控機②11先后操控副調節(jié)器控件②12和主調節(jié)器控件①3，使之由“手動”工作狀態(tài)有自衡無擾動投運至“自動”工作狀態(tài)，采用二步整定法，整定副調節(jié)器控件②12和主調節(jié)器控件①3參數(shù)，給主調節(jié)器控件①3加入10%給定值階躍變化，其輸出經(jīng)PLC_ A0模塊①4作為副調節(jié)器控件②12的給定值經(jīng)PID運算輸出4~20mA信號施加在一階慣性環(huán)節(jié)②18、一階慣性環(huán)節(jié)①19，其中副被控變量經(jīng)模擬量輸入模塊②20得到過渡過程曲線②21，主被控變量經(jīng)模擬量輸入模塊①9得到過渡過程曲線①10構成串級控制系統(tǒng)，通過觀察過渡過渡過程曲線②21和過渡過程曲線①10判定主副調節(jié)器PID參數(shù)整定是否合格及如何優(yōu)化。
【主權項】
1.一種面向虛擬對象串級控制系統(tǒng)的實驗裝置，它包括工控機①(1)和工控機②(11)，其特征是所述的工控機①(1)分別與主調節(jié)器控件(3)及PLC_DO模塊①(5)相連，PLC_DO模塊①(5 )與中間繼電器①(6 )相連，主調節(jié)器控件(3 )的輸出與PLC_ AO模塊①(4)的輸入端相連，PLC_ A0模塊①(4)的輸出端接副調節(jié)器控件(12)的一個輸入端，副調節(jié)器控件(12)的另一個輸入端接工控機②(11)的一個輸出端，副調節(jié)器控件(12)的輸出端接PLC_ A0模塊②(13)的輸入端，PLC_ A0模塊②(13)接一階慣性環(huán)節(jié)②(18)和一階慣性環(huán)節(jié)①(19)，在一階慣性環(huán)節(jié)②(18)的輸入端上還連接有外干擾源②(16)，外干擾源②(16)的控制端接中間繼電器②(15)的繼電器輸出結點②(17)，一階慣性環(huán)節(jié)①(19)的輸入端接外干擾源①(7)，外干擾源①(7)的控制端接中間繼電器①(6)的繼電器輸出結點①(8 )，一階慣性環(huán)節(jié)①(19 )與模擬量輸入模塊①(9 )相連，模擬量輸入模塊①(9 )與過渡過程曲線模塊①(10)相連并將所得的曲線在工控機①(1)的顯示界面上顯示；一階慣性環(huán)節(jié)②(18)連接有模擬量輸入模塊②(20)，模擬量輸入模塊②(20)與過渡過程曲線模塊②(21)相連，并將所得的曲線送入工控機②(11)的顯示界面加以顯示，工控機②(11)的另一個輸出端接PLC_ DO模塊②(14)，PLC_ DO模塊②(14)的輸出接中間繼電器②(15)。2.根據(jù)權利要求1所述的面向虛擬對象串級控制系統(tǒng)的實驗裝置，其特征在于:工控機①(1)和工控機②(11)通過RS-232通訊組件(2 )與PLC_ A0模塊①(4 )、PLC_D0模塊(5 )、PLC_ A0模塊②(13)、PLC_ DO模塊②(14 )、模擬量輸入模塊①(9 )、模擬量輸入模塊②(20)通訊。3.根據(jù)權利要求1所述的面向虛擬對象串級控制系統(tǒng)的實驗裝置，其特征在于:一階慣性環(huán)節(jié)②(18)、一階慣性環(huán)節(jié)①(19)采用了運算放大器，一階慣性環(huán)節(jié)②(18)作為副對象特性，一階慣性環(huán)節(jié)①(19)作為主對象特性。4.根據(jù)權利要求1所述的面向虛擬對象串級控制系統(tǒng)的實驗裝置，其特征在于:外干擾源②(16)和外干擾源①(7)的幅值分別通過PLC_ DO模塊②(14)和PLC_D0模塊(5)分別控制中間繼電器②(15)和中間繼電器①(6)切斷或閉合繼電器輸出結點②(17)或繼電器輸出結點①(8)實現(xiàn)主副回路外部干擾是否加入。
【專利摘要】一種面向虛擬對象串級控制系統(tǒng)的實驗裝置，它包括工控機①（1）和工控機②（11），其特征是所述的工控機①（1）分別與主調節(jié)器控件（3）及PLC_DO模塊①（5）相連，PLC_DO模塊①（5）與中間繼電器①（6）相連，工控機②（11）的輸出端接PLC_DO模塊②（14），PLC_DO模塊②（14）的輸出接中間繼電器②（15）。本實用新型結構簡單，投資少，教學效果好。
【IPC分類】G09B23/18
【公開號】CN205028547
【申請?zhí)枴緾N201520681624
【發(fā)明人】施云貴, 陳佩軍, 劉勝榮, 趙磊
【申請人】黃山學院
【公開日】2016年2月10日
【申請日】2015年9月6日