[发明专利]面向对象特性的计算机监控测试装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种教学实验装置，尤其是一种控制理论与控制工程实验装置，具体地说是一种面向对象特性的计算机监控测试装置。

背景技术

《过程控制工程》是全国专业改革后，作为工科院校自动化专业的主干课程,其教材《过程控制工程》是国家统编，其课程实验是教学的重要环节，它可以培养学生的理论联系实际能力和动手能力。为此各院校都进行了相应的实验改革与建设，其方向包括两类：一类面向纯软件仿真，该方式目前并不理想，主要是学生做实验真实感较差；另一类是实际构造生产过程，该方式投资较大，且需较大的占地面积，同时不利于开发式实验。为了加强课程实验的工程特色，动态模拟化工生产过程控制，培养学生的工程实践能力，我们采取以上两类方式结合的方案，即保证了较少的投资和减少了占地面积，也使学生具有面向实际生产过程计算机控制系统的真实感，对于提高学生理论联系实际的能力和实际动手能力以及解决工程实际问题的能力都能提供一个极好的平台，同时有利于实现该课程实验的开放式教学。

发明内容

本发明的目的是针对现有的纯软件教学效果差，而硬件购置成本又太大的问题，设计一种软硬结合的面向对象特性的计算机监控测试装置。

本发明的技术方案是：

一种面向对象特性的计算机监控测试装置，它包括工控机1、调节通道特性测试模块16和干扰通道特性测试模块17，调节通道特性测试模块16和干扰通道特性测试模块17的通断由工控机1选择，其特征是工控机1分别与PLC调节器3及PLC数字量输出模块5相连，PLC数字量输出模块5与中间继电器11相连，PLC调节器3与PLC模拟量输出模块4相连，PLC模拟量输出模块4与一阶惯性环节①7的一个输入端相连，一阶惯性环节①7的另一个输入端与外干扰模块6相连，一阶惯性环节①7的一个输出端与一阶惯性环节②8相连，一阶惯性环节②8受控于中间继电器11的继电器输出结点①18，一阶惯性环节①7的另一个端出端和一阶惯性环节②8的一个输出端均与模拟量输入模块9的输入端相连，一阶惯性环节②8的另一个输出端通过中间继电器11的继电器输出结点②19也与模拟量输入模块9相连，模拟量输入模块9的输出端接对象特性曲线模块10。

所述的工控机1通过RS-232通讯组件2与PLC模拟量输出模块4、PLC数字量输出模块5和模拟量输入模块9通讯，采用PLC内嵌的PID组件，调节器3和外干扰源6通过工控机1实现输出值的给定，并经PLC模拟量输出模块4输出。

一阶惯性环节①和一阶惯性环节②，通过工控机选择调节通道特性测试16或干扰通道特性测试17，由PLC数字量输出模块5控制中间继电器11，一阶惯性环节①7的运算放大器输入端12与PLC模拟量输出模块4连接，对于干扰通道特性测试17将通过继电器输出结点④21断开滤波电容13，此时一阶惯性环节①7为比例放大电路；对于调节通道特性测试16将通过继电器输出结点④21将滤波电容13连接至运算放大器输出端14；对于单容对象测试将控制继电器输出结点②19、继电器输出结点③20为常闭结点闭合，对于双容对象测试将控制继电器输出结点②19、继电器输出结点③20为常开结点闭合；当外干扰加入时，继电器输出结点①18常开结点闭合。

本发明的有益效果：

本发明提供了一种以实为主、虚实结合的虚拟仿真实验教学模式，既保证了较少的投资和减少了占地面积，也使学生具有面向实际生产过程计算机控制系统的真实感，对于提高学生理论联系实际的能力和实际动手能力以及解决工程实际问题的能力都能提供一个极好的平台，同时有利于实现该课程实验的开放式教学。

附图说明

图1是本发明的原理框图。

图2是本发明实时模拟界面图。

图中：1为工控机、2为RS-232通讯组件、3为PLC调节器、4为PLC模拟量输出模块、5为PLC数字量输出模块、6为外干扰源、7为一阶惯性环节①、8为一阶惯性环节②、9为模拟量输入模块、10为对象特性曲线、11为中间继电器、12为运算放大器输入端、13为滤波电容、14为运算放大器输出端、15为滤波电容悬空端、16为调节通道特性测试、17为干扰通道特性测试、18为继电器输出结点①、19为继电器输出结点②、20为继电器输出结点③、21为继电器输出结点④。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。

如图1-2所示。