计算机的过程控制模拟通道

计算机过程控制实验报告

实验1 单容水箱液位数学模型的测定实验

1、试验方案：

水流入量Qi由调节阀u控制，流出量Qo则由用户通过负载阀R来改变。被调量为水位H。分析水位在调节阀开度扰动下的动态特性。

直接在调节阀上加定值电流，从而使得调节阀具有固定的开度。（可以通过智能调节仪手动给定，或者AO模块直接输出电流。）

调整水箱出口到一定的开度。

突然加大调节阀上所加的定值电流观察液位随时间的变化，从而可以获得液位数学模型。

FV101

给定值

Qi

Qo h LT

103 图1 单容水箱液位数学模型的测定实验

通过物料平衡推导出的公式：

QO?kH,Qi?k??

那么

dH1?(k???kH)， dtF其中，F是水槽横截面积。在一定液位下，考虑稳态起算点，公式可以转换成

RCdH?H?k?R?。 dt公式等价于一个RC电路的响应函数，C=F就是水容，R?2H0k就是水阻。

如果通过对纯延迟惯性系统进行分析，则单容水箱

第2章 计算机控制系统过程通道设计方法 数字量过程通道的设计方法 2.2 模拟量输入通道设计方法 2.3 模拟量输出通道设计方法 2.4 小 结

2.1

2.1 数字量过程通道的设计方法

过程输入输出通道由模拟量输入输出通道和数 字量输入输出通道组成。 过程输入输出通道在微型计算机和工业生产过 程之间起着信号传递与变换的纽带作用。

2.1.1数字量输入通道设计方法

注意两个问题，一是输入电平形式，二是使通道抗噪声。 由于数字量输入电平一般与计算机的接口电平不同，需要

进行电平变换。

电平变换和噪声抑制过程叫做信号调理

开关量输入通道结构框图

中断请求信号 信号调理

开关信号及逻辑电平

CPU

并 行 接 口

数字脉冲信号 输入调理

5V

10ＫΩ×4 系统 设置 开关

译码电路 定时器/ 计数器

S0 S1 S2 S3

I/O接口逻辑

数字量输入通道框图

可用如下指令来完成取数

MOV

IN

DX，PROT

AL，DX

三态门缓冲器74LS244 可用来隔离输入和输出线 路，在两者之间起缓冲作 用。

数字量输入通道结构

1. 外部的开关信号及逻辑电平信号调理电路 (1)直接分压

R1

输 入

R2

输 出

(2)光电耦合技术

实现了电气隔离外，还可以使电压不同的子系 统信号之间相

焊接过程的计算机模拟

作者：山东大学武传松

摘要：本文介绍了焊接过程计算机模拟的最新进展和发展趋势； GMAW焊接熔池流场与热场的数值模拟；双面双弧焊接过程的计算机模拟；TIG焊接电弧的数值分析；电弧阳极边界层传输机理的数值分析；以及焊接热影响区组织和硬度的预测等。 0. 引言

焊接是一个涉及许多学科的复杂的物理—化学过程。由于焊接过程涉及的变量数目繁多，单凭积累工艺试验数据来深入了解和控制焊接过程，既不切实际又成本昂贵和费时费力。随着计算机技术的发展，通过一组描述焊接基本物理过程的数学方程来模拟焊接过程，采用数值方法求解以获得焊接过程的定量认识，即焊接过程的计算机模拟，成为一种强有力的手段。计算机模拟方法为焊接科学技术的发展创造了有力的条件[1]。

1993年，美国能源部组织美国、加拿大、日本、瑞典、英国的25位著名专家对21世纪焊接科学技术的发展动向做出预测，其中焊接基本现象的模拟与仿真被列为最重要的研究方向之一[2]。我国国家自然科学基金委员会制定的学科发展战略也将计算机模拟确定为机械热加工领域的发展方向之一[3]。计算机模拟是使包括焊接在内的热加工工艺研究从“定性”走向“定量”、从“经验”走向“科学”的重要标志。采用科学的模拟技

计算机过程控制系统(DCS)课程实验指导书

实验一、单容水箱液位PID整定实验

一、实验目的

1、 通过实验熟悉单回路反馈控制系统的组成和工作原理。 2、 分析分别用P、PI和PID调节时的过程图形曲线。

3、 定性地研究P、PI和PID调节器的参数对系统性能的影响。 二、实验设备

AE2000A型过程控制实验装置、JX-300X DCS控制系统、万用表、上位机软件、计算机、RS232-485转换器1只、串口线1根、网线1根、24芯通讯电缆1根。 三、实验原理

图2-15为单回路水箱液位控制系统

单回路调节系统一般指在一个调节对象上用一个调节器来保持一个参数的恒定，而调节器只接受一个测量信号，其输出也只控制一个执行机构。本系统所要保持的参数是液位的给定高度，即控制的任务是控制水箱液位等于给定值所要求的高度。根据控制框图，这是一个闭环反馈单回路液位控制，采用SUPCON JX-300X DCS控制。当调节方案确定之后，接下来就是整定调节器的参数，一个单回路系统设计安装就绪之后，控制质量的好坏与控制器参数选择有着很大的关系。合适的控制参数，可以带来满意的控制效果。反之，控制器参数选择得不合适，则会使控制质量变坏，达不到预期效果。一个控制系统设计好

工程塑料应用

２０００年，第２８卷，第５期

塑料成型加工讲座【第十五讲）

塑料成型加工过程的计算机模拟技术（ＩＩ）

中长雨陈静波刘春太李侍

（郑州工业大学椽塑模具国家工程研究中心４５０００２）

摘要介绍挤出成型、吹塑成型和热成型厦其它成型方式的数值模拟技术，阐述了目前存在的问题和发展趋势。关键词教值模拟挤出成型

吹塑成型

热成型

１挤出成型过程的数值模拟

象。在熔融过程的数值分析中，几乎所有的分析方法都是在螺杆是挤出机的心脏。选择挤出机时，螺杆是加工、设口的温度、熔体质量、混合物的混合均匀性等。聚合物在单ｂ由盯固体输送理论假定螺槽中被压实的物料像具有１一螺棱；２一料筒；３—熔膜；㈣膜与固体床界面；

卜固体床：㈣池厦熔池中的环流

围１固体熔融机理图

由囤ｌ可见，固体床位于螺纹背面．熔池汇集于螺纹推万　

方数据熔融机制的基础上，分别建立熔膜、固体床、熔池的控制方程，利用有限元或有限差分方法求解。很步有人抛开熔融机制，直接建立起螺槽内所有物料总的控制方程来分析熔融过程。

熔体输送理论是单螺杆挤出理论中研究最早且最充分的理论，该理论开始以两块无限的平行板之间的等温牛顿流体为对象，其后又扩展到非牛顿流体。随着时间的推穆，理论研究越来越接近实际，但复杂程度也越来越高。目前，熔体辅送区

龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn

计算机远程控制系统的可靠性设计研究

作者：刘洪

来源：《电子技术与软件工程》2016年第11期

摘 要

随着计算机网络技术和大数据时代的到来，为计算机远程控制的应用提供了便利，从日常生活到工业生产，计算机的远程控制技术改变了人们生活和生产方式。本文根据计算机远程控制系统的原理和设计，对控制系统运行的可靠性与安全性作了研究。 【关键词】计算机 远程控制系统 可靠性 安全性

随着信息技术的发展，计算机终端技术与远程控制技术日新月异，给人们生产生活带来方便的同时，却也存在着巨大的安全隐患。由于计算机网络具有很强的开放性与传输性，网络上存在大量影响计算机远程控制系统可靠性与安全性的因素，网络攻击、病毒传播、硬件故障等都可能导致计算机远程控制系统崩溃，造成数据信息的丢失。特别对于企业计算机控制系统来说，如果出现问题，甚至会造成商业机密信息的丢失或泄露，给企业造成巨大经济损失，因此保障计算机远程控制系统安全运行的可靠性非常重要。 1 计算机远程控制系统的设计

随着计算机网络技术和终端技术的发展，给远程

同期控制 什么是程序控制法?就一般而言，管理中采取的控制可以在行动开始之前、进行之中或结后控制。 过程控制束之后进行，称为三种控制模型。第一种称为前馈控制或预先控制，第二种称为过程控制或同期控制，第三种称为反馈控制或事程序控制法即对经常性的重复出现的业务，要求执行人员按规定的标准化程序来完成，以保证业务处理质量达到控制目标和要求。程序控制要求按照牵制的原则进行程序设置，所有的主要业务活动都要建立切实可行的办理程序。即:按生产流程，每道工序的最终点为程序控制点， 每道工序的终点的生产者为质量控制者，对不合格的加工、 不合格的配制有责任也有权提出改正， 这样使每个人在生产过程都受到监控。 程序控制法避免业务工作的无章可循，职责不清，相互推委，有利于及时处理业务和提高工作效率，以及追究有关责任人的责任。 折叠必要性 在讨论计划的种类时，已阐述过程序的概念。程序是对操作或事务处理流程的一种

措述、计划和规定。组织中常见的程序很多，例如决策程序、投资审批程序、主要管理活动的计划与控制程序、会计核算程序、操作程序、工作程序等。凡是连续进行的、由多道工序组成的管理活动或生产技术活动，只要它具有重复发生的性质，就都应当为其制定程序。

(1)程序是一种计划。

同期控制 什么是程序控制法?就一般而言，管理中采取的控制可以在行动开始之前、进行之中或结后控制。 过程控制束之后进行，称为三种控制模型。第一种称为前馈控制或预先控制，第二种称为过程控制或同期控制，第三种称为反馈控制或事程序控制法即对经常性的重复出现的业务，要求执行人员按规定的标准化程序来完成，以保证业务处理质量达到控制目标和要求。程序控制要求按照牵制的原则进行程序设置，所有的主要业务活动都要建立切实可行的办理程序。即:按生产流程，每道工序的最终点为程序控制点， 每道工序的终点的生产者为质量控制者，对不合格的加工、 不合格的配制有责任也有权提出改正， 这样使每个人在生产过程都受到监控。 程序控制法避免业务工作的无章可循，职责不清，相互推委，有利于及时处理业务和提高工作效率，以及追究有关责任人的责任。 折叠必要性 在讨论计划的种类时，已阐述过程序的概念。程序是对操作或事务处理流程的一种

措述、计划和规定。组织中常见的程序很多，例如决策程序、投资审批程序、主要管理活动的计划与控制程序、会计核算程序、操作程序、工作程序等。凡是连续进行的、由多道工序组成的管理活动或生产技术活动，只要它具有重复发生的性质，就都应当为其制定程序。

(1)程序是一种计划。

1.自动化仪表：第一位字母表示被控变量的类别，常见的字母包括T（temperature温度）、P（pressure压力）、dP(differential pressure差压)、F（flow流量）、L（liquid液位或料位）、A（Analysis分析量）、W（weight重量或藏量）、D（density密度）等；后继字母表示仪表功能，值

控制规律 Kc Ti Td P

0.5Kcmax

PI 0.45Kcmax 0.83Pu

PID 0.6Kcmax 0.5Pu 0.12Pu 常见的字母包括T（Transmitters传感变送器）、C（controller控制器）、I（indicator指示仪表）等。

2.

hsp ：设定值（Setpoint sp）也称给定值（Setpoint Value sv），h(被控变量Controlled Variable CV),LT21(液位变送),LC21(液位控制),Q0(Mainpulated Variable MV操作变量),Qi（Disturbance Variable DV扰动变量）

3.被控变

南京工业大学 过程控制工程 试题 （ A ）卷（闭）

2013—2014 学年第2学期 使用班级 自1101-02 方向 班级 学号 姓名

题号 得分

一 二 三 四 总分 一、 选择题：（1-6题为单选题每题3分，7-9题为多选题每题4分） [ ]1. The behavior of the controlled variable, CV, is important because...

A It was selected to achieve one or more of the 7 control objectives. B The sensor measures this value

C Large fluctuations create messy trend plots. [ ]2. The PID controller...

A is non-linear.

B is linear (obeys proportionality and superposition) C obeys propo