廣州大學(xué)(適用12級)計算機控制技術(shù)實驗指導(dǎo)書

1、35計算機控制技術(shù) 實驗指導(dǎo)書 張杰，王佳慶， 2015年3月 目 錄 實驗一 計算機控制實驗設(shè)備操作03實驗二 PC總線與A/D、D/A轉(zhuǎn)換07實驗三 步進(jìn)電機控制實驗.09實驗四 數(shù)字濾波與數(shù)據(jù)處理實驗11實驗五 數(shù)字PID程序設(shè)計和系統(tǒng)控制實驗13附錄1 EL-AT-III型實驗系統(tǒng)使用說明書15附錄2 PC-YW-22A雙容液位控制實驗平臺使用說明書23附錄3 PC-YW-22A雙容液位控制實驗平臺軟件使用說明書28 實驗一 計算機控制實驗設(shè)備操作一、實驗?zāi)康?熟悉兩種計算機控制實驗設(shè)備的組成、原理和軟硬件使用方法。2了解和熟悉計算機控制的基本理論的應(yīng)用。二、實驗儀器1EL-AT-II

2、I型計算機控制系統(tǒng)實驗箱一臺。2. PC-YW-22A雙容液位控制實驗平臺一臺。3微型計算機一臺。（安裝Cybernation_C和MCGS軟件）三、實驗內(nèi)容 EL-AT-III型計算機控制系統(tǒng)實驗箱、PC-YW-22A雙容液位控制實驗平臺及軟件操作。四、實驗步驟1熟悉EL-AT-III型計算機控制系統(tǒng)實驗箱使用。（參見附錄1實驗設(shè)備詳細(xì)說明）1) 連接EL-AT-III型計算機控制系統(tǒng)實驗箱電源，檢查無誤后接通電源。當(dāng)實驗箱面板右上方黃綠紅三個LED指示燈亮，說明實驗箱電源正常。2) 啟動計算機，用USB數(shù)據(jù)線連接實驗箱和PC機。測試計算機與實驗箱的通信是否正常，通信正常繼續(xù)。如通信不正常查

3、找原因使通信正常后才可以繼續(xù)進(jìn)行實驗。（參見附錄1中軟件驅(qū)動程序安裝部分）3) 雙擊桌面計算機控制實驗軟件快捷方式“Cybernation_C”，運行軟件。4) 在實驗項目的下拉列表中可以選擇實驗項目進(jìn)行實驗，如：D/A數(shù)模轉(zhuǎn)換實驗。熟悉各種操作按鈕功能。5) 關(guān)閉計算機。2. 熟悉PC-YW-22A雙容液位控制實驗平臺。（參見附錄2實驗設(shè)備詳細(xì)說明）1) 連接水箱本體和電控箱，用RS232串口數(shù)據(jù)線連接PC機和電控箱，檢查無誤后打開電控箱開關(guān)。2) 啟動計算機，雙擊桌面計算機控制實驗軟件快捷方式“MCGS組態(tài)環(huán)境”，運行軟件。3) 如圖1所示步驟新建一個工程文件，進(jìn)入組態(tài)環(huán)境的"設(shè)

4、備窗口"；4) 在圖2設(shè)備窗口中單擊鼠標(biāo)右鍵，選擇"設(shè)備工具箱",點擊“設(shè)備管理”；5) 如圖3所示操作，點安裝，再選擇包含“德普施運動控制卡.dll”文件的文件夾，點確定；6) 如圖4所示操作，在左邊窗口下，找到"德普施運動控制卡"(此目錄與前面放置dll文件的目錄相同)。雙擊該項目，加到右邊窗口，然后確定，回到“設(shè)備組態(tài)”，在圖5設(shè)備管理窗口下即可看到德普施運動控制卡設(shè)備，關(guān)閉新建工程窗口（不用保存）。圖1 新建一個工程文件圖2 設(shè)備窗口圖3 安裝德普施運動控制設(shè)備圖4 增加德普施運動控制設(shè)備雙擊桌面上“MCGS組態(tài)環(huán)境”圖標(biāo)進(jìn)入程序；7)

5、 打開相應(yīng)文件：C:MCGSWork多變量液位控制系統(tǒng).mcg；8) 請確保你所連接的串口號和設(shè)備的設(shè)定一致，做法為：在設(shè)備窗口中，雙擊“設(shè)備窗口”，然后雙擊“設(shè)備1（德普施運動控制卡）”，出現(xiàn)其屬性窗口，將其中“串口號”改為你所使用的串口號，如圖5；9) 如圖6所示，單擊圖中小圈中圖標(biāo)進(jìn)入組態(tài)軟件運行環(huán)境。圖5 更改串口號圖6 進(jìn)入組態(tài)軟件運行環(huán)境點擊打開工程可選擇“單變量液位控制系統(tǒng)_從機”、“單變量液位控制系統(tǒng)_主機”、“多變量液位控制系統(tǒng)”實驗項目。五、實驗報告1說明EL-AT-III型計算機控制系統(tǒng)實驗箱基本組成原理。2. 說明PC-YW-22A雙容液位控制實驗平臺完成單變量液位控制

6、系統(tǒng)實驗的實驗原理。實驗二 PC總線與A/D、D/A轉(zhuǎn)換一、實驗?zāi)康?掌握模數(shù)轉(zhuǎn)換和模數(shù)轉(zhuǎn)換的基本原理。2熟悉10位A/D轉(zhuǎn)換和D/A轉(zhuǎn)換的方法。二、實驗儀器1EL-AT-III型計算機控制系統(tǒng)實驗箱一臺。2微型計算機一臺。（安裝Cybernation_C軟件）三、實驗原理通過A/D&D/A卡完成10位D/A轉(zhuǎn)換、A/D轉(zhuǎn)換的實驗。10位D/A轉(zhuǎn)換時，采用雙極性模擬量輸出，數(shù)字量輸入范圍為：01024，模擬量輸出范圍為：5V+5V。轉(zhuǎn)換公式如下：Uo= Vref - 2Vref(29K9+28K8+.+20K0)/ 210Vref=5.0V例如：數(shù)字量=0110011001 則K9=0

7、,K8=1,K7=1,K6=0,K5=0,K4=1,K3=1,K2=0,K1=0,K0=1模擬量Uo= Vref - 2Vref(29K9+28K8+.+20K0)/ 210=1.0V10位A/D轉(zhuǎn)換時，采用雙極性模擬量輸入，模擬量輸入范圍為：5V+5V，數(shù)字量輸出范圍為：01024。轉(zhuǎn)換公式如下：數(shù)字量=（Vref模擬量）/2Vref×210 其中Vref是基準(zhǔn)電壓為5V。例如：模擬量=1.0V 則數(shù)字量=（5.01.0）/（2×5.0）×210=409(十進(jìn)制)四、實驗步驟1連接A/D、D/A卡的DA輸出通道和AD采集通道。A/D&D/A卡的DA1輸出

8、接A/D、D/A卡的AD1輸入。檢查無誤后接通電源。2啟動計算機，雙擊桌面“Cybernation_C”快捷方式，運行軟件。確保計算機與實驗箱的通信正常。3在實驗項目的下拉列表中選擇實驗一D/A數(shù)模轉(zhuǎn)換實驗, 鼠標(biāo)單擊按鈕，彈出實驗課題參數(shù)設(shè)置對話框。在參數(shù)設(shè)置對話框中設(shè)置相應(yīng)的實驗參數(shù)后，在下面的文字框內(nèi)將算出變換后的模擬量。點擊確定，在顯示窗口觀測采集到的模擬量。并將測量結(jié)果填入下表: 數(shù)字量 模擬量 理論值 實測值4. 連接A/D&D/A卡的DA輸出通道和AD采集通道。A/D&D/A卡的DA1輸出接A/D、D/A卡的AD1輸入。檢查無誤后接通電源。5. 啟動計算機，雙擊桌

9、面“Cybernation_C”快捷方式，運行軟件。確保計算機與實驗箱的通信正常。6. 在實驗項目的下拉列表中選擇實驗二A/D數(shù)模轉(zhuǎn)換實驗, 鼠標(biāo)單擊按鈕，彈出實驗課題參數(shù)設(shè)置對話框，在彈出的參數(shù)窗口中填入想要變換的模擬量，點擊變換，在下面的文字框內(nèi)將算出變換后的數(shù)字量，點擊確定，在顯示窗口觀測采集到的數(shù)字量。并將測量結(jié)果填入下表:模擬量數(shù)字量理論值實測值五、實驗報告1畫出模擬量與數(shù)字量的對應(yīng)曲線。 2計算出理論值，將其與實驗結(jié)果比較，分析產(chǎn)生誤差的原因。實驗三 步進(jìn)電機控制實驗一、實驗?zāi)康?了解步進(jìn)電機的工作原理。2掌握步進(jìn)電機的驅(qū)動及編程方法。二、實驗儀器1EL-AT-III型計算機控制系

10、統(tǒng)實驗箱一臺2PC計算機一臺3步進(jìn)電機控制實驗對象一臺三、實驗原理 步進(jìn)電機多為永磁感應(yīng)式，有兩相、四相、六相等多種，實驗所用電機為兩相四拍式，通過對每相線圈中的電流的順序切換來使電機作步進(jìn)式旋轉(zhuǎn)，驅(qū)動電路由脈沖信號來控制，所以調(diào)節(jié)脈沖信號的頻率便可改變步進(jìn)電機的轉(zhuǎn)速： A 如右圖所示，每相電流為0.2A,相電壓為5V，兩相四拍 C通電順序如下： B D圖1 兩相步進(jìn)電機 相順序ABCD01100101102001131001反方向旋轉(zhuǎn) 正方向圖2 與通電順序?qū)?yīng)電機轉(zhuǎn)向示意圖 四、實驗原理 步進(jìn)電機是一種電脈沖轉(zhuǎn)化為角位移的執(zhí)行機構(gòu)。當(dāng)步進(jìn)驅(qū)動器接收到一個脈沖信號，它就驅(qū)動步進(jìn)電機按設(shè)定的方

11、向轉(zhuǎn)動一個固定的角度(稱為“步距角”)，它的旋轉(zhuǎn)是以固定的角度一步一步運行的?？梢酝ㄟ^控制脈沖個數(shù)來控制角位移量，從而達(dá)到準(zhǔn)確定位的目的。通過設(shè)定脈沖數(shù)來使步進(jìn)電機轉(zhuǎn)過一定的角度，實驗用步進(jìn)電機是每脈沖對應(yīng)1.8度。五、實驗內(nèi)容使步進(jìn)電機按照設(shè)定的步數(shù)進(jìn)行轉(zhuǎn)動。六、實驗步驟1啟動計算機，雙擊桌面“計算機控制實驗”快捷方式，運行軟件。2 測試計算機與實驗箱的通信是否正常,通信正常繼續(xù)。如通信不正常查找原因使通信正常后才可以繼續(xù)進(jìn)行實驗。3 20芯的扁平電纜連接實驗箱和步進(jìn)電機控制對象，檢查無誤后，接通實驗箱電源。4 在實驗項目的下拉列表中選擇實驗九九、步進(jìn)電機, 鼠標(biāo)單擊按鈕，彈出實驗課題參數(shù)設(shè)

12、置對話框，在參數(shù)設(shè)置窗口設(shè)置設(shè)置起點坐標(biāo)、終點坐標(biāo)值。點擊確認(rèn)在觀測窗口觀測指針的旋轉(zhuǎn)方向和旋轉(zhuǎn)格數(shù)是否和設(shè)置值一致。5 觀測步進(jìn)電機控制對象的指針旋轉(zhuǎn)是否和軟件的旋轉(zhuǎn)一致。七、實驗報告1說明步進(jìn)電機的工作原理。2分析實際實際轉(zhuǎn)動的步數(shù)出現(xiàn)誤差的原因。實驗四 數(shù)字濾波與數(shù)據(jù)處理實驗一、實驗?zāi)康?液位標(biāo)定。2熟悉和掌握液位參數(shù)檢測過程中A/D采樣周期的選取和數(shù)據(jù)濾波方法的選取。二、實驗儀器1PC-YW-22A雙容液位控制實驗平臺。2計算機一臺微型計算機一臺（安裝MCGS軟件）。三、實驗原理 1本實驗系統(tǒng)采用1000系列通用靜壓式液位傳感器進(jìn)行液位測量。其基本原理是利用壓阻效應(yīng)，當(dāng)被測壓力作用于傳

13、感器芯體的敏感區(qū)域時，在恒流源或恒壓源供電的情況下，傳感器輸出端會產(chǎn)生相應(yīng)的電壓信號輸出，輸出信號與所加壓力成線性關(guān)系。下面是壓力傳感器連接原理圖： 圖1 壓力傳感器連接原理圖在實際使用中，由于傳感器的零點與系統(tǒng)刻度的零點不同，以及由于傳感器本身制造，水箱刻度制作及其它系統(tǒng)誤差，一般需要對傳感器進(jìn)行標(biāo)定。 本系統(tǒng)中的液位傳感器（壓力傳感器）可以將非電信號轉(zhuǎn)換成電信號,經(jīng)模擬放大后將信號x(t)轉(zhuǎn)換成量程動態(tài)范圍為05V的電信號，經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換后得到數(shù)字信號。AD/DA轉(zhuǎn)換是使用運動控制卡來完成的。1. 采樣周期的選取 在計算機控制系統(tǒng)中，存在選擇采樣周期的問題。根據(jù)信號采樣的理論，采樣頻率至少為

14、信號最高頻率的兩倍。但同時數(shù)據(jù)采集卡的A/D轉(zhuǎn)換速度也決定了可以使用的最高采樣頻率。 對于過程控制系統(tǒng)，一般來說過程變化都比較緩慢，可以使用較大的采樣間隔。采樣間隔（采樣周期）選擇的詳細(xì)背景知識參見相關(guān)的計算機控制參考書。 2. 數(shù)據(jù)濾波方法的選擇 水箱系統(tǒng)A/D采樣讀入數(shù)據(jù)時，由于采樣數(shù)據(jù)受到傳感器噪聲、AD轉(zhuǎn)換誤差和其他外界噪聲的污染。這在一定程度上影響了水箱系統(tǒng)的控制精度。為了提高控制精度，需要對采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，使其最大限度地符合系統(tǒng)的真實輸出。四、實驗步驟 1. 連接水箱本體和電控箱，用232串口數(shù)據(jù)線連接PC機和電控箱，檢查無誤后打開電控箱開關(guān)。2.啟動計算機，雙擊桌面計算機控制實

15、驗軟件快捷方式“MCGS組態(tài)環(huán)境”，運行軟件。3. 打開相應(yīng)文件：C:MCGSWork多變量液位控制系統(tǒng).mcg，進(jìn)入運行環(huán)境，出現(xiàn)圖1主界面。4. 轉(zhuǎn)換操作。按以下要求操作：圖1 主控界面窗口1) 打開水柱間的連通閥，打開各水柱的出水閥（根據(jù)實驗需要）。打開水箱電控箱開關(guān)； 2) 實驗內(nèi)容選擇0液位標(biāo)定；3) 點按開始控制鍵，調(diào)節(jié)泵1（計算機在實驗臺左側(cè)）或泵2（計算機在實驗臺右側(cè)）的滑動塊，觀察液位變化，記錄實際液位值；4) 液位標(biāo)定參數(shù)設(shè)定：在本實驗中，AD采集的數(shù)據(jù)與從刻度上讀到的數(shù)據(jù)之間存在一個線性關(guān)系。將線性關(guān)系的比例系數(shù)(a)和偏差量(b)填入AD轉(zhuǎn)換參數(shù)編輯框，可以在程序中實現(xiàn)

16、轉(zhuǎn)換，使軟件中顯示的數(shù)值與實際讀到的刻度值一致。我們給出的默認(rèn)值如下圖2：圖2 液位參數(shù)標(biāo)定界面窗口5. 在系統(tǒng)配置界面（參見附錄3：實驗軟件使用說明），用戶可以更改“德普施運動控制卡”上可以設(shè)置“采樣頻率”和”最小采集周期”改變采樣時間和控制間隔，觀察不同采樣時間和控制間隔的數(shù)據(jù)采集和控制的效果；6. 選擇好合適的采樣時間和控制間隔后，在系統(tǒng)設(shè)置界面選擇不同的濾波方法。觀察不同濾波方法的濾波效果； 7. 實現(xiàn)自定義的濾波方法； 8. 觀察靜態(tài)液面，界面上顯示的液位數(shù)據(jù)是否令人滿意； 9. 改變液位，觀察液位數(shù)據(jù)是否與實際液位變化相一致。七、實驗報告1. 給出液位標(biāo)定參數(shù)；2. 給出所選擇的采

17、樣周期和控制周期； 3. 比較和分析不同濾波方法的理論性能和實際效果；4. 寫出存在問題和體會。實驗五 數(shù)字PID程序設(shè)計和系統(tǒng)控制實驗一、實驗?zāi)康暮鸵?1. 學(xué)習(xí)MCGS組態(tài)軟件工程設(shè)計中硬件連接配置、用戶界面設(shè)計、實時數(shù)據(jù)庫操作及運行策略配置編程等組態(tài)過程，并結(jié)合控制理論知識，采用數(shù)字PID增量式控制算法，自行設(shè)計一個具有良好人機界面、完備控制功能的計算機液位控制系統(tǒng)；2. 在自行設(shè)計的計算機液位控制系統(tǒng)中實現(xiàn)抑制積分飽和PID算法，并分析比較以上兩種算法，研究其實際控制效果及相關(guān)參數(shù)的影響。3. 實驗前做好充分的預(yù)習(xí)方能到實驗室進(jìn)行實驗。實驗前在MCGS軟件環(huán)境下設(shè)計控制系統(tǒng)工程（包括

18、主控窗口、設(shè)備窗口、用戶窗口、實時數(shù)據(jù)庫和運行策略五部分的組態(tài)），待進(jìn)實驗室后將工程文件提交實驗老師檢查并評分，檢查合格后進(jìn)入實驗調(diào)試階段。二、試驗設(shè)備1. PC-YW-22A雙容液位控制實驗平臺；2. 微型計算機一臺。（安裝MCGS組態(tài)軟件）三、實驗考核內(nèi)容和標(biāo)準(zhǔn) 1. 考核實驗前提交的計算機液位控制系統(tǒng)工程文件。所提交文件應(yīng)具有良好人機界面，主控窗口、設(shè)備窗口、用戶窗口、實時數(shù)據(jù)庫和運行策略五部分的組態(tài)應(yīng)完備；（占考核成績比重為50%）2. 考核實驗調(diào)試過程中操作熟練程度。應(yīng)能熟練操作C-YW-22A雙容液位控制實驗平臺和MCGS組態(tài)軟件；（占考核比重15%）3. 考核對所設(shè)計控制系統(tǒng)進(jìn)行

19、現(xiàn)場參數(shù)設(shè)定的能力。應(yīng)能熟練設(shè)定現(xiàn)場參數(shù)并取得良好的控制效果；（占考核比重20%）4. 考核回答教師提問的情況。（占考核比重15%）五、實驗報告1. 簡述該計算機液位控制系統(tǒng)的組態(tài)過程，及組態(tài)過程中需要注意的問題；2. 比較兩種PID控制算法的相同點和不同點，分析兩種控制算法的控制效果；3. 寫出存在問題、改進(jìn)措施以及心得體會。 附錄1：EL-AT-III型實驗系統(tǒng)使用說明書第一部分 硬件資源EL-AT-III型實驗系統(tǒng)主要由計算機、AD/DA采集卡、自動控制原理實驗箱、打印機（可選）組成如圖1，其中計算機根據(jù)不同的實驗分別起信號產(chǎn)生、測量、顯示、系統(tǒng)控制和數(shù)據(jù)處理的作用，打印機主要記錄各種實

20、驗數(shù)據(jù)和結(jié)果，實驗箱主要構(gòu)造被控模擬對象。計算機打印機實驗箱電路AD/DA卡圖1 實驗系統(tǒng)構(gòu)成實驗箱面板如圖2：圖2 實驗箱面板下面主要介紹實驗箱的構(gòu)成：一、 系統(tǒng)電源EL-AT-III系統(tǒng)采用本公司生產(chǎn)的高性能開關(guān)電源作為系統(tǒng)的工作電源，其主要技術(shù)性能指標(biāo)為：1 輸入電壓：AC 220V2 輸出電壓/電流：12V/0.5A,-12V/0.5A,+5V/2A3 輸出功率：22W4 工作環(huán)境：540二、 AD/DA采集卡AD/DA采集卡如圖3采用EZUSB2131芯片做為主控芯片，負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)采集和USB通信，用EPM7128作為SPI總線轉(zhuǎn)換，AD為TL1570I其采樣位數(shù)為10位，采樣率為1KH

21、z。DA為MAX5159轉(zhuǎn)換位數(shù)為10位，轉(zhuǎn)換速率為1K。 AD/DA采集卡有兩路輸出（DA1、DA2）和兩路輸入（AD1、AD2），其輸入和輸出電壓均為5V+5V。圖3 AD/DA采集卡另外在AD/DA卡上有一個9針R232串口插座用來連接AD/DA卡和計算機，20針的插座用來和控制對象進(jìn)行通訊。三、 實驗箱面板實驗箱面板布局如圖4：AD/DA卡輸入輸出模塊實驗?zāi)K1實驗?zāi)K2電源模塊二極管區(qū)EL-CAT-II實驗?zāi)K3電阻、電容、二極管區(qū)實驗?zāi)K4變阻箱、變?nèi)菹淠K實驗?zāi)K5實驗?zāi)K8實驗?zāi)K6實驗?zāi)K7圖4 實驗箱面板布局實驗箱面板主要由以下幾部分構(gòu)成：1 實驗?zāi)K本實驗系統(tǒng)有八組由放大

22、器、電阻、電容組成的實驗?zāi)K。每個模塊中都有一個由UA741構(gòu)成的放大器和若干個電阻、電容。這樣通過對這八個實驗?zāi)K的靈活組合便可構(gòu)造出各種型式和階次的模擬環(huán)節(jié)和控制系統(tǒng)。2 二極管，電阻、電容、二極管區(qū)這些區(qū)域主要提供實驗所需的二極管、電阻和電容。3 AD/DA卡輸入輸出模塊該區(qū)域是引出AD/DA卡的輸入輸出端，一共引出兩路輸出端和兩路輸入端，分別是DA1、DA2，AD1、AD2。有一個按鈕復(fù)位，按下一次對AD/DA卡進(jìn)行一次復(fù)位。20針的插座用來和控制對象連接。4 電源模塊電源模塊有一個實驗箱電源開關(guān)，有四個開關(guān)電源提供的DC電源端子，分別是12V、-12V、+5V、GND，這些端子給外擴(kuò)

23、模塊提供電源。5 變阻箱、變?nèi)菹淠K變阻箱、變?nèi)菹涫潜緦嶒炏到y(tǒng)的一個突出特點，只要按動數(shù)字旁邊的“”、“”按鈕便可調(diào)節(jié)電阻電容的值，而且電阻電容值可以直接讀出。第二部分 軟件安裝及使用軟件安裝一、軟件安裝(分兩大部分)。1、安裝應(yīng)用軟件1) 按照軟件提示，一步一步完成安裝 圖1 進(jìn)入安裝界面 圖2 選擇安裝路徑 圖3 單擊Install 圖4 安裝完畢界面完成應(yīng)用軟件的安裝; 應(yīng)用軟件會自動出現(xiàn)在“開始>程序”列表中。2、USB驅(qū)動安裝(操作系統(tǒng)不同安裝步驟有差別)Windows 2000 操作系統(tǒng)下：1) 通過USB硬件接口,連接實驗箱與計算機，計算機將自動顯示圖5 圖5 進(jìn)入安裝界面

24、 圖6 選擇單選按鈕后，單擊下一步2) 圖6的驅(qū)動安裝文件在第一步安裝的應(yīng)用程序文件中，所以應(yīng)選擇第一步安裝應(yīng)用程序的路徑和文件名,然后單擊"確定",系統(tǒng)將會自動查找驅(qū)動安裝文件。 圖7 選擇如圖的復(fù)選按鈕后，單擊下一步 圖8 選擇驅(qū)動安裝文件路徑 圖9 單擊下一步 圖10安裝完成界面Windows XP 操作系統(tǒng)下：1) 通過USB硬件接口,連接實驗箱與計算機，計算機將自動顯示圖1。2) 圖2的驅(qū)動安裝文件在第一步安裝的應(yīng)用程序文件中，所以應(yīng)選擇第一步安裝應(yīng)用程序的路徑和文件名,然后單擊"確定",系統(tǒng)將會自動搜索驅(qū)動安裝文件。圖11 選擇如圖的單選按鈕

25、后，單擊下一步 圖12 選擇驅(qū)動安裝文件路徑圖13 單擊“仍然繼續(xù)” 圖14 安裝完成界面應(yīng)用軟件和USB驅(qū)動都安裝完成后,可以運行實驗系統(tǒng)。Windows 98 操作系統(tǒng)下：1) 通過USB硬件接口,連接實驗箱與計算機，計算機將自動顯示圖1。圖1 進(jìn)入安裝界面 圖2 選擇如圖的單選按鈕后，單擊下一步2) 圖3的驅(qū)動安裝文件在第一步安裝的應(yīng)用程序文件中，所以應(yīng)選擇第一步安裝應(yīng)用程序的路徑和文件名,然后單擊"下一步",系統(tǒng)將會自動搜索驅(qū)動安裝文件。 圖3 選擇驅(qū)動安裝文件路徑 圖4 單擊下一步 圖5 安裝完成界面二、軟件啟動與使用說明1軟件啟動在Windows桌面上雙擊“計算

26、機控制實驗”快捷方式，運行軟件，或“開始程序-北京達(dá)盛科技軟件”中單擊“計算機控制實驗”快捷方式，便可啟動軟件如圖15。2實驗前計算機與實驗箱的連接用實驗箱自帶的USB線將實驗箱后面的USB口與計算機的USB口連接，啟動“計算機控制實驗”軟件。3 軟件使用說明本套軟件界面共分為三個組畫面A. 軟件說明和實驗指導(dǎo)書畫面（如圖15）B. 數(shù)據(jù)采集顯示畫面（如圖16）下面介紹軟件具體操作和功能：一：工具欄按鈕：1.點擊或按F1可以選擇實驗項目作為當(dāng)前實驗項目，系統(tǒng)在指導(dǎo)書窗口顯示相應(yīng)的實驗指導(dǎo)書，在實驗進(jìn)行過程中處于禁止?fàn)顟B(tài)。2.點擊或按F2切換回"指導(dǎo)書"窗口。3.點擊或按F3

27、切換到"示波器"窗口。4.點擊或按F4切換到"頻率特性"窗口。5.點擊或按F5開始放棄當(dāng)前實驗項目，在沒有選擇任何實驗項目的時候為禁止?fàn)顟B(tài)。6.點擊或按F6彈出"關(guān)于"對話框，顯示程序信息、版本號和版權(quán)信息。圖15 軟件說明和實驗指導(dǎo)書畫面圖16 數(shù)據(jù)采集顯示畫面二：示波器操作：1.測量 在"示波器"窗口單擊鼠標(biāo)右鍵，在彈出菜單中選擇"測量"打開測量游標(biāo)（重復(fù)前述步驟隱藏測量游標(biāo)），拖動任一游標(biāo)到感興趣的位置，圖表區(qū)下方會顯示當(dāng)前游標(biāo)的位置和與同類的另一游標(biāo)之間距離的絕對值。如果想精確定位游標(biāo)只

28、需用鼠標(biāo)左鍵單擊相應(yīng)的游標(biāo)位置欄并在編輯框中輸入合法值回車即可。2.快照在"示波器"窗口單擊鼠標(biāo)右鍵，在彈出菜單中選擇"快照"將當(dāng)前圖像復(fù)制到剪貼板，以便粘貼到畫圖或其他圖像編輯軟件中編輯和保存。3.打印目前尚不支持。4.線型 在"示波器"窗口單擊鼠標(biāo)右鍵，在彈出菜單中可點擊"直線"、"折線"或"點線"來選擇數(shù)據(jù)點和數(shù)據(jù)點之間的連接方式，體會各種連接方式的差異。5.配色 用鼠標(biāo)左鍵雙擊圖表區(qū)除曲線之外的元素會彈出標(biāo)準(zhǔn)顏色對話框，用戶可以更改相應(yīng)元素的顏色（比如將網(wǎng)格顏色改成與

29、背景相同顏色）。6.縮放 用鼠標(biāo)左鍵單擊圖表區(qū)刻度區(qū)的邊界刻度并在編輯框中輸入和法值回車即可改變當(dāng)前顯示范圍。附錄2：PC-YW-22A雙容液位控制實驗平臺使用說明書第一部分 系統(tǒng)概況水箱為雙容水箱，系統(tǒng)組成如下圖所示，它包含電控箱、水箱本體及由運動控制卡（有AD采集和PWM輸出及驅(qū)動功能）和普通PC機、組態(tài)軟件等組成的控制實驗平臺等三大部分。 1、原理框圖 2、水箱本體 主要由以下幾個部分組成： 1) 水箱底座 2) 直流電磁泵3) 手動調(diào)節(jié)閥、單向閥4) 液位傳感器 5) 雙容/三容水柱 電控箱內(nèi)安裝有如下主要部件： 1) DRMC-B運動控制卡2) 驅(qū)動板3) 開關(guān)電源 4) 電源開關(guān)、

30、指示燈、繼電器等電氣元件 3、控制平臺 主要由以下部分組成： 1) 與IBM PC/AT機兼容的PC機或筆記本電腦（公司不提供）2) DRMC-B運動控制卡驅(qū)動程序 3) 組態(tài)演示實驗軟件 第二部分 系統(tǒng)安裝1. 連線1) 將電控箱的開關(guān)打到關(guān)閉(OFF)的位置； 2) 將液位傳感器通道與DB37芯插頭連接起來；3) 接通輸出通道；4) 如果用單臺電腦控制時，請將串口線接1COM，同時將切換開關(guān)打到1COM位置（如下圖），這時，電腦可以控制2個水柱；如果用2臺電腦控制時，請將串口線分別接1COM和2COM，并將切換開關(guān)打到2COM位置，這時，一臺電腦控制一個水柱。5) 將電源線一端插入電控箱插

31、座，另一端接入220V AC電源；電控箱后面板如下圖：2. 安裝軟件 1) 采集卡驅(qū)動程序的安裝：將光盤目錄"$:多變量液位控制系統(tǒng)組態(tài)軟件Dll 整個目錄拷貝到MCGS安裝目錄下，即"$MCGSProgramDrivers用戶定制設(shè)備的目錄下；2) 將光盤目錄"$:多變量液位控制系統(tǒng)組態(tài)軟件Dll目錄中的Depush_ControlCard.dll文件拷貝到$:WINNTSYSTEM32目錄下；3) 將光盤目錄 “$:多變量液位控制系統(tǒng)組態(tài)軟件mcgs_PG” 下所有文件拷貝到硬盤中； 3. 注意事項1) 在進(jìn)行系統(tǒng)連線、拆卸與安裝前，必須關(guān)閉系統(tǒng)所有電源。 2

32、) 使用前請仔細(xì)檢查連線。 3) 禁止放水箱的桌面上有未檫干的水。 4) 禁止電源及電孔箱表面在殘留有水珠的條件下就打開電源開始實驗。 4 水箱硬件使用說明1) 如何向水箱中加水：打開水柱的頂蓋，可直接向水箱中加水；注意：必須使用純凈水，不得使用自來水。2) 如何排水：左旋開水箱左下角的白色塞子，可將水箱中的水排出。3) 如何調(diào)節(jié)手閥：通過排水閥1、2，用戶可以調(diào)節(jié)排水量以便與泵和液位高度控制相配合； 通過藕合閥，可以調(diào)節(jié)水柱1與2之間的液體的流速，從而改變藕合關(guān)系；4) 如何溢流：在液位過高時，液體會通過水柱中間的溢流管進(jìn)行排水；5) 如何保證在閥門關(guān)閉后，液位保持不變：通過直流電磁泵上方的

33、單向閥，可以保證水流單向流向水柱。5. 單臺電腦控制和兩臺電腦控制方法1) 連線：如果用單臺電腦控制時，請將串口線接1COM，同時將切換開關(guān)打到1COM位置（如下圖），這時，電腦可以控制2個水柱；如果用2臺電腦控制時，請將串口線分別接1COM和2COM，并將切換開關(guān)打到2COM位置，這時，一臺電腦控制一個水柱。2) 軟件設(shè)置：單臺電腦控制時，電腦可以控制2個水柱，故可以進(jìn)行“雙變量控制”操作，這個時候，2個水柱都可以按設(shè)定的液位高度進(jìn)行PID控制；2臺電腦控制時，只能進(jìn)行“單變量控制”操作，其中和1COM相連的電腦控制水柱2，和2COM相連的電腦控制水柱1。電氣接線圖附錄3 PC-YW-22A

34、雙容液位控制實驗平臺軟件使用說明書一、MCGS組態(tài)軟件安裝使用具體安裝及使用方法請參照“MCGS工控組態(tài)軟件用戶指南”或聯(lián)機幫助。 二、使用前準(zhǔn)備工作 1、采集卡驅(qū)動程序的安裝：將光盤目錄"$:多變量液位控制系統(tǒng)組態(tài)軟件Dll 整個目錄拷貝到MCGS安裝目錄下，即"$MCGSProgramDrivers用戶定制設(shè)備的目錄下；2、將光盤目錄"$:多變量液位控制系統(tǒng)組態(tài)軟件Dll目錄中的Depush_ControlCard.dll文件拷貝到$:WINNTSYSTEM32目錄下；3、將光盤目錄 “$:多變量液位控制系統(tǒng)組態(tài)軟件mcgs_PG” 下所有文件拷貝到硬盤中；4、雙擊桌面上“MCGS組態(tài)環(huán)境”圖標(biāo)進(jìn)入程序；5、如圖1所示步驟新建一個工程文件，進(jìn)入組態(tài)環(huán)境的"設(shè)備窗口" ；6、在圖2設(shè)備窗口中單擊鼠標(biāo)右鍵，選擇"設(shè)備工具箱",點擊“設(shè)備管理”；7、如圖3所示操作，點安裝，再選擇包含“德普施運動控制卡.dll”文件的文件夾，點確定。8、如圖4所示操作，在左邊窗口下，找到"德普施運動控制卡"(此目錄與前面放置dll文件的目錄相同)。雙擊該項目，加到右邊窗口，