工业自动化生产线实训教程

1 概述1.1 工业自动化系统1.1.1 简介1.1.2 分类1.1.3 发展历史1.2 DCS控制系统1.2.1 DCS系统硬件体系结构1.2.2 DCS系统软件体系结构1.2.3 DCS系统组态1.2.4 OPC技术及其应用1.3 虚拟仪器技术1.3.1 虚拟仪器简介1.3.2 LabVIEW简介小结习题 2 被控对象数学模型的建立与测试2.1 基本知识2.1.1 被控过程传递函数的一般形式2.1.2 建立过程数学模型的基本方法2.2 物理系统建模实训2.2.1 自衡单容对象的数学模型测试2.2.2 自衡双容对象的数学模型测试2.3 基于Matlab的建模实训2.3.1 作图法建立一阶系统数学模型2.3.2 计算法建立一阶系统数学模型2.3.3 计算法建立二阶系统数学模型小结习题 3 小型水箱过程控制系统实训3.1 小型水箱过程控制系统介绍3.1.1 生产中典型的液位对象3.1.2 控制系统介绍3.1.3 控制系统中的仪器仪表3.1.4 控制系统的配电图3.1.5 控制系统的控制板通信设置3.1.6 水箱液位数学模型测定3.2 单回路控制实训3.2.1 单回路控制系统J3.2.2 单回路控制系统方案3.2.3 单回路控制系统设计与实现3.2.4 单回路控制系统调试与优化3.3 液位和流量串级控制实训3.3.1 串级控制系统3.3.2 液位和流量串级控制系统方案3.3.3 液位和流量串级控制系统设计与实现3.3.4 液位和流量串级控制系统调试与优化3.4 流量-液位前馈反馈控制实训3.4.1 前馈反馈控制系统3.4.2 流量-液位前馈反馈控制系统方案3.4.3 流量-液位前馈反馈控制系统设计与实现3.5 管道压力和流量解耦控制实训3.5.1 解耦控制系统3.5.2 管道压力和流量解耦控制系统方案3.5.3 管道压力和流量解耦控制系统设计与实现小结习题 4 多热工参量系统实训4.1 系统介绍4.1.1 产品概述4.1.2 工艺流程图4.1.3 实训系统对象4.2 锅炉自动补水控制实训4.2.1 实训设备4.2.2 控制流程4.2.3 实训步骤4.3 锅炉加热控制实训4.3.1 实训设备4.3.2 控制流程4.3.3 实训步骤4.4 热交换控制4.4.1 实训设备4.4.2 实训流程4.4.3 实训步骤4.4.4 热交换控制实训补充4.5 反应器液位控制4.5.1 实训设备4.5.2 实训流程4.5.3 实训步骤小结习题 5 张力测量与控制系统实训5.1 张力对象的特点和分析5.1.1 张力的产生5.1.2 张力对象的性质5.2 张力测量与控制系统的技术要求5.3 张力测量与控制系统的方案5.3.1 张力控制方案分析与选择5.3.2 系统控制器5.3.3 张力检测方式5.3.4 控制张力的执行机构5.4 张力测量与控制系统设计与实现5.4.1 纸卷放卷过程的数学建模及分析5.4.2 张力系统PID控制5.4.3 PID控制技术的改进算法5.4.4 控制器编程5.5 张力测量及控制系统调试与优化小结习题 6 倒立摆控制系统实训6.1 倒立摆控制系统介绍6.1.1 直线倒立摆6.1.2 环形倒立摆6.1.3 平面倒立摆6.2 倒立摆建模6.2.1 一阶倒立摆建模6.2.2 二阶倒立摆建模6.3 控制算法设计6.3.1 一阶倒立摆控制算法设计6.3.2 二阶倒立摆控制算法设计小结习题 7 柔性制造生产线系统实训7.1 柔性制造生产线系统实训7.1.1 认识柔性制造自动生产线7.1.2 气动技术的应用7.1.3 西门子PLC的使用7.2 柔性制造自动生产线各分站的独立控制7.2.1 供料站功能及控制流程7.2.2 加工站功能及控制流程7.2.3 装配站功能及控制流程7.2.4 分拣站功能及控制流程7.2.5 输送功能及控制流程7.3 自动生产线综合控制7.3.1 供料站程序分析7.3.2 加工站程序分析7.3.3 装配站程序分析7.3.4 分拣站程序分析7.4 人机界面安装与生产线系统调试操作7.4.1 HMI的安装7.4.2 HMI与PLC连接7.4.3 系统运行模式7.4.4 物料状态7.4.5 异常工作状态测试小结习题 附录附录1 实训报告模板附录2 创新项目模板 参考文献