HL-CGY01過(guò)程控制儀表工實(shí)訓(xùn)裝置
一、系統(tǒng)總體概述
過(guò)程控制綜合實(shí)驗(yàn)裝置(Process Control System,簡(jiǎn)稱PCS),是模仿現(xiàn)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(shù),對(duì)其進(jìn)行測(cè)量、控制,分析過(guò)程參數(shù)變化特性,研究過(guò)程控制規(guī)律(如PID控制)的教學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)備,過(guò)程控制綜合實(shí)驗(yàn)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(yùn)行穩(wěn)定,維護(hù)簡(jiǎn)單,性價(jià)比優(yōu)越。過(guò)程控制儀表工實(shí)訓(xùn)裝置集合多種控制方式,再現(xiàn)實(shí)際工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)使用的控制手段,采用聲光報(bào)警系統(tǒng),并提供用戶更友好的二次開(kāi)發(fā)接口。
1、功能:
(1)、可滿足“自動(dòng)調(diào)節(jié)原理”,“過(guò)程控制”,“控制儀表”,“自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)與傳感器”,“計(jì)算機(jī)”及相關(guān)課程的教學(xué)實(shí)驗(yàn)需求;
(2)、可作為有關(guān)企業(yè)技術(shù)人員、儀表操作人員、系統(tǒng)運(yùn)行監(jiān)控人員的實(shí)習(xí)、培訓(xùn)實(shí)驗(yàn)設(shè)備。
二、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)與特點(diǎn):
1、外形結(jié)構(gòu):
2、設(shè)備特點(diǎn):
(1)、分體式設(shè)計(jì),模塊化組裝式結(jié)構(gòu),可以根據(jù)不同的需要選擇、PLC控制,儀表控制, ,DDC計(jì)算機(jī)直接控制組成不同的控制系統(tǒng)。含有常規(guī)水箱檢測(cè)控制裝置、鍋爐加熱裝置。設(shè)備可以實(shí)現(xiàn)多臺(tái)電腦控制系統(tǒng),進(jìn)行遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)控制。
(2)、二水箱配置;雙路供水系統(tǒng)。
(3)、實(shí)驗(yàn)柜完全敞開(kāi)設(shè)計(jì),內(nèi)部器件全部可視,有利直觀教學(xué)和維護(hù)。
(4)、人性化設(shè)計(jì),配有儲(chǔ)水箱,進(jìn)排水自控裝置,減輕實(shí)驗(yàn)人員勞動(dòng)強(qiáng)度。為實(shí)驗(yàn)文明操作提供條件。
(5)、裝置的儀表、部件均選用現(xiàn)代化技術(shù)工業(yè)級(jí)產(chǎn)品,智能化程度高。精度好,規(guī)格多樣。有利直觀教學(xué)和拓寬學(xué)生工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)知識(shí)。為以后走上社會(huì)打好結(jié)實(shí)基礎(chǔ)。
(6)、安全度高,系統(tǒng)配有漏電保護(hù),帶保護(hù)套的專用實(shí)驗(yàn)電源連線,及溫控箱防止無(wú)水加溫自動(dòng)控制等,力求保護(hù)人身、設(shè)備安全。
(7)、開(kāi)放度好,在教師指導(dǎo)下,學(xué)生可觀察、可自己動(dòng)手參與操作、可自行編程進(jìn)行驗(yàn)證、可根據(jù)記錄的實(shí)時(shí)曲線進(jìn)行理論分析等。
(8)鍋爐加熱程控保護(hù)系統(tǒng):
A、加熱電路加有保險(xiǎn)管進(jìn)行過(guò)載保護(hù),并具有防干燒保護(hù)功能;
B、鍋爐加熱內(nèi)膽加由水位液位保護(hù)裝置,水位不達(dá)到一定的高度,控制系統(tǒng)不能控制可控硅調(diào)壓器工作。
(9)、人生安全及設(shè)備的保護(hù)措施:
A、加有電流型漏電保護(hù)器,防止設(shè)備漏電短路造成的設(shè)備及人身傷害。
B、各控制電路加有保險(xiǎn)管,有效保護(hù)器件因過(guò)載造成損壞。
(10)、電源啟?刂品绞剑徊捎脝⑼0粹o控制接觸器來(lái)控制電源的啟停。
(11)、漏電保護(hù)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(hù)功能
B、各種電源及各種儀表的強(qiáng)電采用開(kāi)關(guān)控制,學(xué)生不自行接線,不存在強(qiáng)弱電混插的問(wèn)題。
C、實(shí)驗(yàn)強(qiáng)電接線插頭采用封閉式結(jié)構(gòu),防止觸電事故的發(fā)生。
三、系統(tǒng)技術(shù)參數(shù):
(1)單相三線AC~220V±10% 50Hz。
(2)工作環(huán)境:溫度-10℃~+40℃相對(duì)濕度<85%。
(3)裝置容量:<6KVA。
(4)電源有內(nèi)、外電壓型漏電保護(hù)裝置和電流型漏電保護(hù)裝置。
(5)各測(cè)量?jī)x表均要有保護(hù)功能。
(6)控制信號(hào):電壓1~5V,電流4~20mA。
(7)上位計(jì)算機(jī)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(yàn)系統(tǒng)。運(yùn)行環(huán)境要求,可以組成網(wǎng)絡(luò),一臺(tái)老師機(jī)可以控制十幾臺(tái)學(xué)生機(jī),實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。
(8)可以同時(shí)對(duì)三個(gè)參數(shù)進(jìn)行采集,比如,一組測(cè)流量,一組測(cè)溫度,一組測(cè)壓力;
(9)重量:實(shí)驗(yàn)臺(tái)+實(shí)驗(yàn)架,約重250Kg
(10)動(dòng)力系統(tǒng):功率可調(diào)的不銹鋼循環(huán)水泵:可組成不銹鋼泵+電動(dòng)調(diào)節(jié)閥+渦輪流量計(jì)的動(dòng)力流量調(diào)節(jié)系統(tǒng),也可組成不銹鋼泵+變頻器+渦輪流量計(jì)的動(dòng)力流量調(diào)節(jié)系統(tǒng)。單相可控硅移相調(diào)壓裝置、單相電加熱管組成鍋爐加熱動(dòng)力系統(tǒng)。
(11)不銹鋼框架及不銹鋼安裝底板:不銹鋼框架安裝有機(jī)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(cè)傳感執(zhí)行裝置、管路等。
(12)水泵出水口帶快插接頭。
(13)有機(jī)玻璃串接水箱,每個(gè)水箱帶溢流管及下排水管及閥門,壓力液位傳感器接口。
(14)電源控制屏
總電源帶漏電保護(hù)的空氣開(kāi)關(guān)控制,另控制屏內(nèi)部設(shè)有電壓型漏電保護(hù)器、電流型漏電保護(hù)器,配有漏電報(bào)警指示燈和告警復(fù)位按鈕,安全性符合國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。實(shí)訓(xùn)裝置需提供電網(wǎng)電壓指示。通過(guò)鑰匙開(kāi)關(guān)和啟停控制按鈕。并設(shè)置有執(zhí)行元件輸入輸出接口、模擬量信號(hào)輸入輸出接口。
對(duì)象模擬板:繪制有控制對(duì)象的管路連接原理圖,圖上元器件的布置與實(shí)際被控對(duì)象的元器件分布相對(duì)應(yīng),實(shí)驗(yàn)時(shí)直觀。
四、系統(tǒng)主要配置及功能介紹(以下為單套配置清單)
1、系統(tǒng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)配置清單
序號(hào) | 名稱 | 規(guī)格、參數(shù) | 特 點(diǎn) | 數(shù)量 |
1 | 智能電動(dòng)調(diào)節(jié)閥 | 等百分比特性內(nèi)置侍服放大器,稀土永磁同步電機(jī),體積小,力矩大.工作電壓24VAC,輸入電流4-20mADC | 等百分比特性內(nèi)置侍服放大器,稀土永磁同步電機(jī),體積小,力矩大,比普通的電動(dòng)閥貴 | 1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(yàn)室保持安靜,工作的穩(wěn)定性非常好 | 1臺(tái) |
3 | 三相磁力泵 | 無(wú)泄漏,低噪音,三相220VAC,180W,揚(yáng)程8米。 |
| 1臺(tái) |
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(hào)輸入為4~20mADC或0~5VDC,交流220V變頻輸出用來(lái)驅(qū)動(dòng)三相磁力驅(qū)動(dòng)泵。 |
| 1臺(tái) |
5 | 溫控調(diào)壓模塊+散熱器 | 全隔離單相交流可控硅調(diào)壓模塊;控制信號(hào):4-20mADC。 | 自行設(shè)計(jì)性能可靠安全 | 1套 |
6 | 加熱環(huán) | 功率:1800W,220VAC。 | 具有防干燒保護(hù)功能 | 1只 |
2、傳感變送器清單
序號(hào) | 名稱 | 規(guī)格、參數(shù) | 特 點(diǎn) | 數(shù)量 |
1 | 擴(kuò)散硅壓力變送器(液位) | 選用美國(guó)NovaSensor原裝進(jìn)口的擴(kuò)散硅隔離探頭。0.5級(jí)精度;輸出信號(hào):選4-20mADC(二線制);接頭及外殼材料:不銹鋼(1Cri18Ni9Ti)。 | 不銹鋼隔離膜片,適用范圍廣,高精度,高溫定性,高可靠性,結(jié)構(gòu)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(guó)NovaSensor原裝進(jìn)口的擴(kuò)散硅隔離探頭。0.5級(jí)精度;輸出信號(hào):選4-20mADC(二線制);接頭及外殼材料:不銹鋼(1Cri18Ni9Ti)。 | 1只 |
3 | Pt100溫度傳感器及溫度變送器 | Pt100:A級(jí);溫度變送器:0.5級(jí)精度,0-100℃。 |
| 1套 |
4 | 渦輪流量計(jì)及流量變送器 | (1)量程:選0-1200L/h;(2)輸出信號(hào):4-20mADC;(3)精度:0.5級(jí)。 | 整個(gè)系統(tǒng)管道由鋁塑管和不銹鋼管連接而成,不會(huì)產(chǎn)生漏水現(xiàn)象。所有的手動(dòng)閥門均采用優(yōu)質(zhì)球閥,流量計(jì)和壓力傳感器安裝在官道上以測(cè)量管道流量和水泵出水口壓力。 | 2套 |
3、控制系統(tǒng)配置清單
序號(hào) | 名稱 | 規(guī)格、參數(shù) | 品牌 | 數(shù)量 |
1 | 智能儀表控制系統(tǒng) | AI 808P智能儀表 | 廈門宇電 | 2臺(tái) |
2 | PLC控制系統(tǒng) | 采用西門子S7-200 SMART主機(jī)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 AM06,可完成所有單通道輸出、多通道輸入控制實(shí)驗(yàn)。 | 德國(guó)西門子 | 1套 |
4、軟件系統(tǒng)配置清單
序號(hào) | 名稱 | 規(guī)格、參數(shù) | 品牌 | 數(shù)量 |
1 | PLC編程軟件 | step 7 MicroWIN | 西門子 | 1套 |
2 | PLC應(yīng)用軟件 |
|
| 1套 |
3 | 提供實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書,實(shí)驗(yàn)教學(xué)PPT,等相關(guān)技術(shù)資料 |
5、其他設(shè)備
序號(hào) | 名稱 | 規(guī)格、參數(shù) | 數(shù)量 |
1 | 實(shí)驗(yàn)用淡藍(lán)色透明有機(jī)玻璃水箱 | 包括上水箱、下水箱和儲(chǔ)水箱。上、下水箱采用優(yōu)質(zhì)有機(jī)玻璃,水箱容積17.5*10-3m3采用優(yōu)質(zhì)有機(jī)玻璃,水箱底部均接有壓力傳感器。儲(chǔ)水箱由不銹鋼板制成 | 2只 |
2 | 不銹鋼溫控實(shí)驗(yàn)箱 | 帶夾套的不銹鋼常壓加熱鍋爐容器:內(nèi)膽容積>=Φ10×50(通動(dòng)態(tài)被加熱水),帶單相不小于1.5KVA電加熱管,夾套>=Φ15×40(帶保溫棉),加熱鍋爐容器做成全封閉式,內(nèi)膽安裝Pt100溫度傳感器。。 | 1只 |
3 | 不銹鋼儲(chǔ)水箱 | 內(nèi)有獨(dú)特的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和不銹鋼過(guò)濾網(wǎng),拆洗方便 | 1只 |
4 | 儲(chǔ)水箱自動(dòng)進(jìn)、排水裝置 | 其中儲(chǔ)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。 | 1套 |
5 | 繼電器 | 小型繼電器 | 1只 |
6 | 電磁閥 | 電磁閥作為電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的旁路,可以實(shí)現(xiàn)階躍和脈沖干擾,通過(guò)手動(dòng)閥開(kāi)度可調(diào)節(jié)階躍和脈沖干擾的大小。 | 1只 |
7 | 液面探頭 | 自制 | 2只 |
8 | 配有24v直流穩(wěn)壓電源 | 提供直流24V電源 | 1只 |
9 | 全部不銹鋼管及配件,增加設(shè)備的使用壽命。 | 外加工 | 1套 |
10 | 電腦桌 | 型材和鈑金結(jié)構(gòu),用于放置計(jì)算機(jī),下方裝有萬(wàn)向輪。 | 1臺(tái) |
11 | 帶護(hù)套手槍式連接導(dǎo)線及配件 | 采用高可靠護(hù)套結(jié)構(gòu)手槍插連接線,里面采用無(wú)氧銅抽絲而成頭發(fā)絲般細(xì)的多股線,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。 | 1套 |
五、系統(tǒng)能完成的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目
(一)特性實(shí)驗(yàn)
1、水箱單容特性實(shí)驗(yàn)
2、水箱雙容特性實(shí)驗(yàn)
3、上下水箱雙容特性實(shí)驗(yàn)
4、電動(dòng)閥流量特性實(shí)驗(yàn)
5、變頻器流量特性實(shí)驗(yàn)
6、溫度特性實(shí)驗(yàn)
7、鍋爐內(nèi)膽水溫測(cè)試
(二)單回路控制實(shí)驗(yàn)
1、單容液位定制控制實(shí)驗(yàn)
2、變頻器支路單容液位控制實(shí)驗(yàn)
3、上下水箱雙容液位定制控制實(shí)驗(yàn)
4、鍋爐內(nèi)膽壓力定值控制實(shí)驗(yàn)
5、電動(dòng)調(diào)節(jié)閥支路單閉環(huán)流量控制實(shí)驗(yàn)
6、變頻器支路單閉環(huán)流量控制實(shí)驗(yàn)
7、鍋爐內(nèi)膽溫度控制實(shí)驗(yàn)
(三)串級(jí)控制實(shí)驗(yàn)
1、水箱液位串級(jí)控制實(shí)驗(yàn)
(四)串級(jí)控制實(shí)驗(yàn)
1、比值控制實(shí)驗(yàn)