一、简介

双容水箱控制实验系统，有助于学生更好地理解所学到的控制算法方面的知识。此系统的使用可以满足学校对控制系统实验教学的需求，给学生得到实验最直观地反映。目前的工业计算机控制，大部分还是在于控制温度、压力、液位、流量等实际系统，其控制过程大致为：先通过传感器获得控制对象的测量值，然后通过A/D转换把模拟的测量量变成计算机能处理的数字量，然后计算机采用一定的控制算法，算出控制量；再通过D/A器件把数字化的控制量转化成模拟量，最后加到被控对象上，这一过程就是一个完整的控制过程。本实验水箱的液位控制过程与上述是相类似的，可以获得较好的控制效果。本实验器件简单，此外系统的友好界面可以让使用者易于上手。

本系统由双容水箱作为控制对象，水箱的液位H1和H2作为被控量。水箱里液位的变化，均由压力传感器转换成4-20mA的标准电信号，所有I/O接口信号分别引在控制面上的，方便各种控制器的接入使用。

整个实验系统流程如图1所示。实验对象为双容水箱。实验配置有两个控制水箱、储水箱以及隔膜泵、液位变送器、切换管路状态的电磁阀等部件。整个实验系统采用一体化结构，四周开放，既保证了实验系统的整洁美观，符合现代实验室的审美要求，又可以让学生看到实验系统的每个部件，增强学生对实验的感性认识。

实验用水由驱动放大器经隔膜泵和阀门向控制水箱供水。整个管路系统可以通过电磁阀的通断切换而组合成不同的实验回路。

通常工业对象的控制参数在很大范围内变动，实验在设计上提供了设定值和PID参数的设置选项，通过设定不同的参数满足不同的控制要求。

本装置具有不同的被控模型，既可以是一阶的(单容)也可以是二阶的(双容)，通过人机界面进行切换来进行不同的实验。

二、技术参数

1、模拟输入：

2个差分模拟输入通道。可被配置为通用高阻抗差分电压输入或音频输入。模拟输入为多路复用，即通过一个模数转换器(ADC) 对两个通道进行采样。在通用模式下，测量信号范围为±10 V，分辨率16位，200K/s采样率。在音频模式下，两个通道分别表示左右立体声信号输入。

2、模拟输出：

2个模拟输出通道。可被配置为通用电压输出或音频输出。两个通道均可用作数模转换器(DAC)，因此可进行同步更新。在通用模式下，生成信号范围为±10 V，分辨率16位，200K/s采样率。在音频模式下，两个通道分别表示左右立体声信号输出。

3、数字输入输出：

8个DIO数据线。每条数据线为一个可编程函数接口(PFI)，表示其可被配置为通用软件定时数字输入或输出，或可用作数字计数器的特殊函数输入或输出。

5、电源：

3个可供使用的电源。+15 V和–15 V可用于电源模拟组件。例如，运算放大器和线性稳压器。+5 V可用于电源数字组件。例如，逻辑设备。

6、数字万用表(DMM)：

提供测量电压（直流和交流）、电流（直流和交流）、电阻和二极管电压压降的函数。

DC电压：60 V、20 V、2 V和200 mV范围

AC电压：20 V、2 V和200 mV范围

DC电流：1 A、200 mA和20 mA范围

AC电流：1 A、200 mA和20 mA范围

 电阻：20 MW、2 MW、200 kW、20 kW、2 kW和200 W范围。

 二极管：2 V范围

 音频连续性测试

 分辨率 （显示的有效位）：3.5

三、实验内容

实验一、传感器标定实验

实验二、单容自衡水箱液位特性测试实验

实验三、单容水箱液位定值控制实验

实验四、单容水箱液位PID控制实验

实验五、双容上下水箱自衡液位特性测试实验

实验六、双容上下水箱液位定值控制实验

实验七、双容上下水箱液位PID控制实验

四、配套资料

提供实验指导书、实验仿真程序、原理图、上位机软件、仪器操作视频、实验操作视频等。

五、服务

提供定制开发、免费升级、定期培训、7*24小时等。