附自动化学院机器人定位引导用机器视觉项目技术指标.docx

1、附自动化学院机器人定位引导用机器视觉项目技术指标自动化学院高级过程控制实验装置项目技术要求项目名称：高级过程控制实验装置数量：3套项目内容及主要用途：供本科生过程控制课程教学使用，含有四容水箱液位系统，加热水箱-纯滞后水箱温度系统，双管路流量系统，以及与这些系统相配套的实验。1、配置清单序号名称数量1高级过程控制实验装置3套2、系统整体功能要求可进行与过程控制课程相配套的实验，具体要求见详细技术指标要求。3.详细技术指标要求序号名称技术指标1高级过程控制实验装置提供多种实验软件平台，并提供相关实验程序及指导书方便用户实验及研究，主要包括以下软件： 1、软件终身免费升级维护,配套wincc工业组

2、态软件，并提供PLC实验程序。实验程序实验效果明显、曲线完美。并提供远程手机监控数据等现代工业物联网控制监控方式。 2、wincc工控组态软件编写监控软件，代码免费开放； 3、PLC S7-300 CPU带有大中型程序存储器和 PROFIBUS DP 主/从接口；模块供电：220VAC；可用作分布式智能设备（DP从站） 4、工业传感器仿真实训软件能够模拟工业中PLC控制的常见仪表的接线，如4-20MA，0-5V等仪表接线，且全部采用三维动画仿真效果，学生可通过软件中的工具箱进行接线学校、仪表校准、仪表拆装等各种操作，极大的方便的学生仪表的学习，和PLC对仪表的控制接线等。基于3D传感器仿真教学

3、软件，能够全景模拟工业PLC常用仪表（液位、流量等）的接线、校准、拆装等仿真。必须与实际仪表一样，方便学校教学需要。使学生能够学习与可编程控制常结合的使用。5、软件开放性好，便于甲方修改已有的实验内容和进一步开发其他实验内容。实验装置要求：（1） 四水箱交叉设计（如示意图1所示），可建二阶及以上模型和实现串级控制； （2）除（1）外，另有其他被控对象（如加热水箱），用于模拟大时滞过程。实验内容要求：（1） 单容（一阶）、双容（二阶）液位特性测试实验（2） 单容（一阶）、双容（二阶）液位PID控制实验（3） 不同干扰方式下（二种及以上）单容（一阶）、双容（二阶）液位抗干扰控制实验（4） 不同水箱

4、液位串级控制实验（5） 单回路流量PID控制实验（6） 流量比值控制实验（7） 前馈-反馈控制实验（8） 四水箱解耦控制实验（9） 单容（一阶）加大时滞（时滞时间常数可调）过程特性测试实验（10） 单容（一阶）加大时滞（时滞时间常数可调）过程PID连续控制实验（11） 单容（一阶）加大时滞（时滞时间常数可调）过程PID采样控制实验（12） 单容（一阶）加大时滞（时滞时间常数可调）过程Smith预估控制实验4、保修期和售后服务要求1) 货物的免费质保期为3年，出现故障报修后，投标方技术人员24小时内达到现场进行维修。超过保修期的机器设备，终生维修，维修时只收部件成本费用。2) 在质保期内，投标方

5、应对货物出现的质量及安全问题负责处理解决并承担一切费用。3) 在质保期内因货物本身的质量问题发生故障维修后不能使用，投标方应负责免费更换。5、安装调试要求和验收要求1) 投标方派遣技术工程师免费上门在招标方现场进行安装调试、并交付使用。2) 投标方需要免费培训招标方的使用操作人员，并协助招标方一起调试，直到符合技术要求，招标方才做最终验收。3) 招标方应在设备安装调试完毕后，5个工作日内组织验收，验收时投标方必须在现场，验收完毕后作出验收结果报告，招标方签署验收意见。配置要求表1：实验对象配置要求（投标文件中须标明具体型号和产地）序号名 称功 能规格参数数量1设备框架喷塑整体框架304不锈钢框

6、架规格：14608501950mm12液位控制水箱液位控制实验用高级亚克力有机玻璃水箱规格：20031043加热水箱加热高级亚克力有机玻璃水箱规格：20031014纯滞后水箱纯滞后实验九宫格纯滞后水箱规格：25031015水泵磁力泵扬程：5.6m流量：20L/min26温度传感器Pt100热电阻Pt100装配式热电阻精度：B级37变频器带通讯接口三相220V输出功率：400W控制信号：4-20mA18调压装置单相调压模块可控硅移相调压模块最大电流：40A控制信号：4-20mA19防干烧装置防干烧探头探测棒，水位低报警输出110温度变送器温度显示与变送输入：PT100输出：4-20mA开关量报警

7、111温度变送器PA现场总线仪表输出：PA总线信号供电电源:DP/PA耦合器精度：0.2级可在线设置编程（量程、单位、地址）212压力传感变送器PA现场总线仪表输出：PA总线信号供电电源:DP/PA耦合器精度：0.2级可在线设置编程（量程、单位、地址）413电磁流量计PA现场总线仪表法兰连接：DN25 PN40供电电源:220VAC输出信号：PA总线信号精度：0.2级传感器，变送器分离式结构可在线设置编程（量程、单位、地址）114气动调节阀调节阀阀门直径：DN20阀芯直径：dg15气开调节阀，供气压力20-100kPa1PA总线阀门定位器(PA现场总线仪表)输入信号：PA总线信号在线编程设置调

8、节（地址）操作精度：高1表2：控制系统配置要求（投标文件中须标明具体型号和产地）序号名 称功能规格数量上位控制系统1实验控制台规格：约1200长700宽1600高mm；碳钢喷塑；颜色：乳白。1套2PLC安装导轨PLC模块安装导轨1套3PLC电源模块PLC系统电源（模块供电）；输入：AC 120/230 V；输出：DC 24 V/5 A；抗过压能力，2.3 V额定输入，1.3ms；电源频率额定值，50/60 Hz；接通电流限制 (+ 25 C)，最大值：20 A；短路保护，电子锁闭，自动重启；泄漏电流，最大值3.5 mA。1套4PLC S7-300 CPU带有大中型程序存储器和 PROFIBUS

9、 DP 主/从接口；模块供电：220VAC；可用作分布式智能设备（DP从站）1套5模拟量输出模块4路模拟量输出模块；模块供电：24VDC。1套6模拟量输入模块8路模拟量输入模块；模块供电：24VDC。1套764K存储卡微型存储卡，用于S7300/C7/ET200；3.3VNFLASH；存储卡容量：64K RAM1套8通讯网卡上位机通讯网卡，可用于工厂SCADA（监控与数据采集）系统中通讯；可用于冗余系统中；用作智能控制主站（PROFIBUS或PROFINET）；PCI插槽与PC机的接口卡，32位；基于PCI接口。1套9编程电缆USB接口编程电缆；线芯材质：裸铜线；护套材质：PVC；输出频率：5

10、0kHz；工作电压：220 V。1套1020针前连接器I/O模块前接线端子板； S7-300，前置连接器，用于信号模块，带螺钉型接点，20针；用于方便地将传感器和执行器连接到 S7-300 I/O 模块；用于更换模块时保持接线（“固定式接线”）；带有用于防止更换模块时出错的机械编码；2套11SIMATICET200M/Link分布式I/O接口模块，支持冗余，时间标签；可扩展12个PROFIBUS DP出线；集成终端电阻；9针Sub-D插座。1套12DP/PA耦合器工作电压：220V；输出频率：50kHz；DP/PA耦合器，挂载PA总线仪表；带DP仪表连接头；带DP线缆。1套13DP连接头DP线

11、缆连接接头2个14DP紫线DP线缆5米以上15流量积算仪供电电压：220VAC；输出信号:420mADC；输入信号：单路频率信号。1块16计算机显示器19， CPU为Intel i5双核以上，8GB内存，500GB硬盘3台软件配置1PLC300编程软件用于对SIMATIC可编程逻辑控制器进行组态和编程的标准软件包；可扩展到SIMATIC工业软件的软件产品中作为一个选件；功能模块和通讯处理器参数分配的时机；强制模式与多值计算模式；全局数据通讯；使用通讯功能块进行的事件驱动数据传送；通过符号编辑器，可以管理所有共享符号；编程语言支持梯形图、语句表和功能块图；组态，硬件诊断和故障诊断。1套2PLC3

12、00监控软件过程监控，作为通用型组态软件，可实现对工业现场生产过程设备的数据采集、监视和控制的人机界面HMI接口；与PLC等设备通信，通过驱动程序实现与PLC等设备通信，并进而实现过程监控功能；编程接口，组态灵活方便，画面动画效果强，可以实现复杂的输入输出功能；报警功能，可组态工业级报警功能，实现故障设备信息报警，及时提供设备预警信息和安排维修人员抢修；趋势功能，提供逼真的曲线和表格功能，供值班、调度等管理部门分析设备运行状况提供决策参考； 报表功能，提供强大的报表生成和打印功能，为过程控制提供了实用的工具；二次开发功能，提供了丰富的功能强大的二次开发功能，以大大扩展现有组态功能。1套3PLC

13、300应用实例1套4西门子PDM软件过程设备管理器是一个不依赖于制造商的通用工具，用于组态、调试、诊断及维护智能现场设备（传感器和执行器）和现场组件（远程 I/O、多路复用器、控制室单元和紧凑型控制器）；组态和参数分配，将现场设备集成到工厂和网络，为连接进行项目工程组态设置并组态连接，为设备进行项目工程组态设置并组态设备；现场设备的微型监控系统，监控现场设备；诊断，执行现场设备功能诊断，执行网络诊断，评估日志。1套附件配置1实验装置说明书1套2实验操作指导书1套3实验装置电气附件1套附：高级过程控制实验装置项目技术指标 数量：1套实验对象要求1. 实验装置包括两个独立的水路动力系统，一路由磁力

14、泵、电动调节阀、电磁流量计组成（主管路），由电动调节阀调节流量，电磁流量计检测流量；另一路由变频器、磁力泵、涡轮流量计组成（副管路），由变频器调节流量，涡轮流量计检测流量。对于单输入单输出系统，主管路水流量可作为主要的操作变量，而副管路水流量可作为主要的扰动变量；而对于多输入多输出系统，主副管路的水流量都将作为多变量系统的操作变量。2. 实验装置包含多输入多输出受控对象。该多输入多输出受控对象由四个有机玻璃水箱（须提供证明材料）组成，每个水箱均装有液位变送器；通过阀门切换，任何两组动力的水流可以到达任何一个水箱。借助于该多变量对象，可方便地实现多回路控制、多变量非最小相位系统、多变量选择与超驰

15、控制、多变量解耦控制、多变量预测控制等多变量控制系统。3. 实验装置须提供可视的具有可变纯延迟的纯滞后对象，纯滞后水箱须为九宫格设计（须提供证明材料）,最长的纯滞后时间10 min以上。由一个加热水箱和一个温度纯滞后水箱组成，在加热水箱出水口与纯滞后水箱的不同位置安装有多个Pt100热电阻检测仪表。该对象由一个可控硅控制的电加热管提供热源，通过调节电加热管功率或待加热水量以达到控制纯滞后水箱出水温度的目的。借助于该纯滞后对象，可方便地实现SMITH补偿、内模控制、预测控制等纯滞后控制方案。二、 实验要求四容水箱液位系统系统提供一组有机玻璃四容水箱（须提供证明材料），每个水箱装有液位变送器；通过

16、阀门切换，任何两组动力的水流可以到达任何一个水箱。因此系统可以完成多种方式下的液位、流量及其组合实验：（1） 单容、双容（一阶、二阶）液位对象特性测试实验（2） 单回路液位控制实验（3） 不同干扰方式下液位控制实验（4） 不同水箱液位串级控制实验（5） 前馈-反馈控制实验（6） 双容水箱Smith预估控制实验（7） 四水箱解耦控制实验（8） 多变量模糊控制实验（9） 多变量神经网络控制实验（10） 多变量內模控制实验（11） 多变量预测控制实验加热水箱-纯滞后水箱温度系统系统提供了一个加热水箱和一个温度纯滞后水箱，加热水箱及纯滞后水箱不同时间常数位置装有Pt100热电阻检测温度，由可控硅控制电

17、加热管提供可调热源，系统可以完成多种温度实验。（1） 温度对象特性测试实验（包括纯滞后特性）（2） 温度位式控制实验（3） 温度单回路PID控制实验（4） 不同时间常数纯滞后温度控制实验（5） 温度滞后Smith预估控制实验（6） 大滞后模糊控制实验（7） 大滞后神经网络控制实验（8） 大滞后内模控制实验（9） 大滞后预测控制实验双管路流量系统系统包括两个独立的水路动力系统，一路由水泵、电（气）动调节阀、电磁流量计组成（主管路），由电（气）动调节阀调节流量，电磁流量计检测流量；另一路由变频器、水泵、涡轮流量计组成（副管路），由变频器调节流量，涡轮流量计检测流量。可以完成多种方式下的流量控制实验

18、：（1） 单回路流量控制实验（2） 流量比值控制实验PROFIBUS总线控制系统被控对象PA现场总线仪表包括:2个温度变送器，4个压力传感变送器，1个电磁流量计和1个气动阀门定位器。可以完成实验：（1） 基于PROFIBUS总线系统构建实验（2） 基于PROFIBUS总线组态软件的监控系统设计实验三、控制系统要求1. 工程师站和操作员站共三个，通过以太网分时复用被控实验装置，每站都可独立完成所有实验；2. 所有代码在组态软件WinCC上实现，且所有代码免费开放；3提供所有实验内容的完整功能代码（不是代码框架）；4. 厂方负责免费提供软硬件的安装调试及现场培训，上门免费保修一年；5. 保证一年后的维修及升级服务，升级及维修的费用不得高于成本价；6. 实验装置安装调试好后，如校方需要更改仪表安装位置，厂方免费提供仪表的再安装调试；7. 实验装置安装调试好后，提供免费搬迁并重新安装一次；8. 为保证产品质量，生产企业投标的该产品生产销售不少于三年（须提供证明材料）。