過(guò)程控制工程實(shí)訓實(shí)驗設備

DB-CG2* 過(guò)程控制儀表工實(shí)訓裝置

一、系統總體概述

過(guò)程控制綜合實(shí)驗裝置（Process Control System，簡(jiǎn)稱(chēng)PCS），是模仿現代工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中常見(jiàn)的物理量，諸如溫度、壓力、流量、液位等參數，對其進(jìn)行測量、控制，分析過(guò)程參數變化特性，研究過(guò)程控制規律(如PID控制)的教學(xué)實(shí)驗設備，過(guò)程控制綜合實(shí)驗裝置選用智能化的工業(yè)用儀器儀表，接近工業(yè)實(shí)際，使用安全，運行穩定，維護簡(jiǎn)單，性?xún)r(jià)比優(yōu)越。過(guò)程控制儀表工實(shí)訓裝置集合多種控制方式，再現實(shí)際工業(yè)現場(chǎng)使用的控制手段，采用聲光報警系統，并提供用戶(hù)更友好的二次開(kāi)發(fā)接口。

*、功能：

(*)、過(guò)程控制儀表工實(shí)訓裝置可滿(mǎn)足“自動(dòng)調節原理”，“過(guò)程控制”，“控制儀表”，“自動(dòng)檢測技術(shù)與傳感器”,“計算機”及相關(guān)課程的教學(xué)實(shí)驗需求；

(2)、過(guò)程控制儀表工實(shí)訓裝置可作為有關(guān)企業(yè)技術(shù)人員、儀表操作人員、系統運行監控人員的實(shí)習、培訓實(shí)驗設備。

二、產(chǎn)品結構與特點(diǎn)：

*、外形結構：

2、設備特點(diǎn)：

（*）、分體式設計，模塊化組裝式結構，可以根據不同的需要選擇、PLC控制，儀表控制, ,DDC計算機直接控制組成不同的控制系統。含有常規水箱檢測控制裝置、鍋爐加熱裝置。設備可以實(shí)現多臺電腦控制系統，進(jìn)行遠程網(wǎng)絡(luò )控制。

（2）、二水箱配置；雙路供水系統。

（3）、實(shí)驗柜完全敞開(kāi)設計，內部器件全部可視，有利直觀(guān)教學(xué)和維護。

（4）、人性化設計，配有儲水箱，進(jìn)排水自控裝置，減輕實(shí)驗人員勞動(dòng)強度。為實(shí)驗文明操作提供條件。

（5）、裝置的儀表、部件均選用現代化技術(shù)工業(yè)級產(chǎn)品，智能化程度高。精度好，規格多樣。有利直觀(guān)教學(xué)和拓寬學(xué)生工業(yè)現場(chǎng)知識。為以后走上社會(huì )打好結實(shí)基礎。

（*）、安全度高，系統配有漏電保護，帶保護套的專(zhuān)用實(shí)驗電源連線(xiàn)，及溫控箱防止無(wú)水加溫自動(dòng)控制等，力求保護人身、設備安全。

（7）、開(kāi)放度好，在教師指導下，學(xué)生可觀(guān)察、可自己動(dòng)手參與操作、可自行編程進(jìn)行驗證、可根據記錄的實(shí)時(shí)曲線(xiàn)進(jìn)行理論分析等。

（8）鍋爐加熱程控保護系統：

A、加熱電路加有保險管進(jìn)行過(guò)載保護，并具有防干燒保護功能；

B、鍋爐加熱內膽加由水位液位保護裝置，水位不達到一定的高度，控制系統不能控制可控硅調壓器工作。

（9）、人生安全及設備的保護措施：

A、加有電流型漏電保護器，防止設備漏電短路造成的設備及人身傷害。

B、各控制電路加有保險管，有效保護器件因過(guò)載造成損壞。

（*0）、電源啟?？刂品绞?；采用啟停按鈕控制接觸器來(lái)控制電源的啟停。

（**）、漏電保護裝置及安全性和安全承諾：

A、各種電源及各種儀表具有可靠的保護功能

B、各種電源及各種儀表的強電采用開(kāi)關(guān)控制，學(xué)生不自行接線(xiàn)，不存在強弱電混插的問(wèn)題。

C、實(shí)驗強電接線(xiàn)插頭采用封閉式結構，防止觸電事故的發(fā)生。

三、系統技術(shù)參數:

（*）單相三線(xiàn)AC～220V±*0% 50Hz。

（2）工作環(huán)境：溫度-*0℃～+40℃相對濕度＜85%。

（3）裝置容量：＜*KVA。

（4）電源有內、外電壓型漏電保護裝置和電流型漏電保護裝置。

（5）各測量?jì)x表均要有保護功能。

（*）控制信號：電壓*～5V，電流4～20mA。

（7）上位計算機組態(tài)軟件組態(tài)王,全中文工控組態(tài)軟件進(jìn)行開(kāi)發(fā)的實(shí)驗系統。運行環(huán)境要求,可以組成網(wǎng)絡(luò ),一臺老師機可以控制十幾臺學(xué)生機,實(shí)現數據共享。

（8）可以同時(shí)對三個(gè)參數進(jìn)行采集，比如，一組測流量，一組測溫度，一組測壓力；

（9）重量：實(shí)驗臺+實(shí)驗架，約重250Kg

（*0）動(dòng)力系統：功率可調的不銹鋼循環(huán)水泵:可組成不銹鋼泵＋電動(dòng)調節閥＋渦輪流量計的動(dòng)力流量調節系統，也可組成不銹鋼泵＋變頻器＋渦輪流量計的動(dòng)力流量調節系統。單相可控硅移相調壓裝置、單相電加熱管組成鍋爐加熱動(dòng)力系統。

（**）不銹鋼框架及不銹鋼安裝底板：不銹鋼框架安裝有機玻璃雙容串接水箱、帶夾套不銹鋼常壓鍋爐容器。不銹鋼安裝底板安裝固定不銹鋼支撐框架、檢測傳感執行裝置、管路等。

（*2）水泵出水口帶快插接頭。

（*3）有機玻璃串接水箱，每個(gè)水箱帶溢流管及下排水管及閥門(mén)，壓力液位傳感器接口。

（*4）電源控制屏

總電源帶漏電保護的空氣開(kāi)關(guān)控制，另控制屏內部設有電壓型漏電保護器、電流型漏電保護器，配有漏電報警指示燈和告警復位按鈕，安全性符合國際標準。實(shí)訓裝置需提供電網(wǎng)電壓指示。通過(guò)鑰匙開(kāi)關(guān)和啟?？刂瓢粹o。并設置有執行元件輸入輸出接口、模擬量信號輸入輸出接口。

對象模擬板：繪制有控制對象的管路連接原理圖，圖上元器件的布置與實(shí)際被控對象的元器件分布相對應，實(shí)驗時(shí)直觀(guān)。

四、系統主要配置及功能介紹（以下為單套配置清單）

*、系統執行機構配置清單

序號名 稱(chēng)規格、參數特 點(diǎn)數量*智能電動(dòng)調節閥

等百分比特性?xún)戎檬谭糯笃?稀土永磁同步電機,體積小,力矩大.工作電壓 24VAC，輸入電流4-20mADC等百分比特性?xún)戎檬谭糯笃?稀土永磁同步電機,體積小,力矩大,比普通的電動(dòng)閥貴*只2單相磁力泵無(wú)泄漏，低噪音，單相220VAC，90W。聲音比較小,有利于實(shí)驗室保持安靜,工作的穩定性非常好*臺3三相磁力泵無(wú)泄漏，低噪音，三相220VAC，*80W，揚程8米。 *臺4交流變頻控制（日本三菱）采用日本三菱公司的FR-D720S-0.4K-CH型變頻器，控制信號輸入為4～20mADC或0～5VDC，交流220V變頻輸出用來(lái)驅動(dòng)三相磁力驅動(dòng)泵。 *臺5溫控調壓模塊+散熱器全隔離單相交流可控硅調壓模塊；控制信號：4-20mADC。自行設計性能可靠安全*套*加熱環(huán) 功率：*800W，220VAC。具有防干燒保護功能*只

2、傳感變送器清單

序號名 稱(chēng)規格、參數特 點(diǎn)數量*擴散硅壓力變送器（液位）選用美國NovaSensor原裝進(jìn)口的擴散硅隔離探頭。0.5級精度；輸出信號：選4-20mADC（二線(xiàn)制）；接頭及外殼材料：不銹鋼（*Cri*8Ni9Ti）。不銹鋼隔離膜片,適用范圍廣,高精度,高溫定性,高可靠性,結構精巧安裝方便,零點(diǎn)漂移小,它的價(jià)格是普通的傳感器的兩倍2只2壓力變送器選用美國NovaSensor原裝進(jìn)口的擴散硅隔離探頭。0.5級精度；輸出信號：選4-20mADC（二線(xiàn)制）；接頭及外殼材料：不銹鋼（*Cri*8Ni9Ti）。*只3Pt*00溫度傳感器及溫度變送器Pt*00：A級；溫度變送器：0.5級精度，0-*00℃。 *套4渦輪流量計及流量變送器（*）量程：選0-*200L/h；（2）輸出信號：4-20mADC；（3）精度：0.5級。整個(gè)系統管道由鋁塑管和不銹鋼管連接而成，不會(huì )產(chǎn)生漏水現象。所有的手動(dòng)閥門(mén)均采用優(yōu)質(zhì)球閥，流量計和壓力傳感器安裝在官道上以測量管道流量和水泵出水口壓力。2套

3、控制系統配置清單

序號名 稱(chēng)規格、參數品 牌數量*智能儀表控制系統AI 808P智能儀表廈門(mén)宇電2臺2PLC控制系統

采用西門(mén)子S7-200 SMART主機CPU SR20(自帶以太網(wǎng)通訊口)，配置一個(gè)4入/2出模擬量模塊EM AM0*，可完成所有單通道輸出、多通道輸入控制實(shí)驗。德國西門(mén)子*套

4、軟件系統配置清單

序號名 稱(chēng)規格、參數品 牌數量*PLC編程軟件step 7 MicroWIN西門(mén)子*套2PLC應用軟件 *套3提供實(shí)驗指導書(shū)，實(shí)驗教學(xué)PPT,等相關(guān)技術(shù)資料

5、其他設備

序號名 稱(chēng)規格、參數數量*實(shí)驗用淡藍色透明有機玻璃水箱包括上水箱、下水箱和儲水箱。上、下水箱采用優(yōu)質(zhì)有機玻璃，水箱容積*7.5**0-3m3采用優(yōu)質(zhì)有機玻璃，水箱底部均接有壓力傳感器。儲水箱由不銹鋼板制成2只2不銹鋼溫控實(shí)驗箱帶夾套的不銹鋼常壓加熱鍋爐容器：內膽容積=Φ*0×50（通動(dòng)態(tài)被加熱水），帶單相不小于*.5KVA電加熱管，夾套=Φ*5×40（帶保溫棉），加熱鍋爐容器做成全封閉式，內膽安裝Pt*00溫度傳感器。。*只3不銹鋼儲水箱內有獨特的結構設計和不銹鋼過(guò)濾網(wǎng)，拆洗方便*只4儲水箱自動(dòng)進(jìn)、排水裝置 其中儲水箱底部裝有出水閥，水箱需要更換水時(shí)，把出水閥打開(kāi)將水直接排出。*套5繼電器小型繼電器*只*電磁閥電磁閥作為電動(dòng)調節閥的旁路，可以實(shí)現階躍和脈沖干擾，通過(guò)手動(dòng)閥開(kāi)度可調節階躍和脈沖干擾的大小。*只7液面探頭自制2只8配有24v直流穩壓電源提供直流24V電源*只9全部不銹鋼管及配件，增加設備的使用壽命。外加工*套*0電腦桌型材和鈑金結構，用于放置計算機，下方裝有萬(wàn)向輪。*臺**帶護套手槍式連接導線(xiàn)及配件采用高可靠護套結構手槍插連接線(xiàn)，里面采用無(wú)氧銅抽絲而成頭發(fā)絲般細的多股線(xiàn)，外包丁晴聚氯乙烯絕緣層，插頭采用實(shí)芯銅質(zhì)件外套鈹輕銅彈片。*套

五、系統能完成的實(shí)驗項目

（一）特性實(shí)驗

*、水箱單容特性實(shí)驗

2、水箱雙容特性實(shí)驗

3、上下水箱雙容特性實(shí)驗

4、電動(dòng)閥流量特性實(shí)驗

5、變頻器流量特性實(shí)驗

*、溫度特性實(shí)驗

7、鍋爐內膽水溫測試

（二）單回路控制實(shí)驗

*、單容液位定制控制實(shí)驗

2、變頻器支路單容液位控制實(shí)驗

3、上下水箱雙容液位定制控制實(shí)驗

4、鍋爐內膽壓力定值控制實(shí)驗

5、電動(dòng)調節閥支路單閉環(huán)流量控制實(shí)驗

*、變頻器支路單閉環(huán)流量控制實(shí)驗

7、鍋爐內膽溫度控制實(shí)驗

（三）串級控制實(shí)驗

*、水箱液位串級控制實(shí)驗

（四）串級控制實(shí)驗

*、比值控制實(shí)驗

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