过程控制实训设备的介绍

一、简介

        本实训室主要为电气自动化专业、机电一体化专业和生产过程自动化技术专业服务；可同时容纳20个学生做实验。此外，学院还开设了机械创新实验设备,智能楼宇实训设备,过程控制实训设备,电机实训设备,电梯实训设备等专业实训室。

二、过程控制实训室开设的实验项目

        温度检测和仪表校准系统组成实验；液位检测和仪表校准系统组成实验； 压力检测和仪表校准系统组成实验；流量检测和仪表校准系统组成实验；本地显示和远程显示误差校正实验；调节阀水泵控制特性测量；变频器水泵控制特性测量；单容、多容系统特性测量实验；加热容器系统特性测量实验；管道压力控制实验；流量控制实验；单容液位控制实验；温度控制实验；流量比值控制实验；流量液位前馈反馈控制实验；流量液位串级控制实验；水平双容液位控制实验；水平双容液位串级控制。

三、过程控制实训设备的介绍

一、概述要求
过程控制系统实验装置是一套基于智能仪表、远程数据模块、PLC、计算机数据采集卡等控制的实验设备，它是集自动化仪表技术，计算机控制技术，通讯技术，自动控制技术为一体的多功能实验装置。系统包括流量、温度、液位等热工参数，可实现系统参数测定、单回路控制、串级控制、前馈控制、比值控制等多种控制形式。可满足《自动控制理论》、《过程仪表安装与维护》、《自动化仪表》、《可编程逻辑控制器》、《过程控制》以及《传感器检测与转换技术》等课程的教学。
二、基本实验项目
1、过程控制仪器仪表的认识和校验
1）压力变送器的认识和校验
2）调节器的认识实验
3）热电阻的认识和校验
4）电动调节阀的认识和校验
5）电磁流量计的认识和校验
6）变频器的认识实验
2、对象特性测试
1）上位水箱特性（调节器、计算机，增加PLC）测试实验
2）下位水箱特性（调节器、计算机,增加PLC）测试实验
3）二阶液位对象特性（调节器、计算机,增加PLC）测试实验
4）温度锅炉对象特性（调节器、计算机,增加PLC）测试实验
5）调节阀流量特性（调节器、计算机,增加PLC）测试实验
3、单回路控制系统
1）压力单闭环（调节器、计算机,增加PLC）实验
2）温度单闭环（调节器、计算机,增加PLC）实验
3）温度位式控制（调节器,增加PLC）实验
3）液位单闭环（调节器、计算机,增加PLC）实验
4）流量单闭环（调节器、计算机,增加PLC）实验
5）双容液位控制（调节器、计算机,增加PLC）实验
4、串级控制系统
1）上位水箱液位和流量组成串级（调节器、计算机,增加PLC）实验
2）上位位水箱液位和下位水箱液位组成的串级（调节器、计算机,增加PLC）实验
5、前馈-反馈控制系统
6、比值控制系统
三、技术指标
1、输入电压：单相交流220V±10％50Hz
2、容量：1.5kVA
3、工作环境：环境温度范围为-5℃-+40℃，相对湿度<85％(25℃)，海拔<4000m
4、外形尺寸：控制对象（1.6m*0.8m*1.8m）；控制台：适配；
系统主要功能配置：

序号	部件名称	主要规格参数	数量
1	实训平台	实训对象台架全部采用不锈钢框架。	1套
2	电气箱	漏电保护器，固态调压装置，开关电源，交换机等电气装置，所有信号采用国际标准的IEC信号。	1套
3	控制对象	包括2只上水箱、下水箱和储水箱。上、下水箱采用优质有机玻璃，结构包括缓冲槽、工作槽、出水槽，用以完成液位相关实验，水箱采用优质有机玻璃，水箱底部均接有压力传感器。储水箱由不锈钢板制成。不锈钢温控实验箱1只：由加热箱、加热环、Pt100、温度变送器等组成，加热箱内配有无水断电保护装置，防止温度干烧。 储水箱自动进、排水装置1套，其中储水箱底部装有出水阀。	1套
4	智能电动调节阀	采用智能直行程电动调节阀，用来对控制回路的流量进行调节。电动调节阀型号为：QSTP系列。电源为单相220V，控制信号为4～20mADC或1～5VDC，输出为4～20mADC的阀位信号。	1只
5	单相磁力泵	单相 220VAC，90W，无泄漏，低噪音，扬程8米。	1台
6	三相磁力泵	无泄漏，低噪音，三相220VAC，180W，扬程8米。	1台
7	交流变频控制	控制信号输入为4～20mADC或0～5VDC，交流220V变频输出用来驱动三相磁力驱动泵。	1台
8	温控调压模块+散热器	采用二相全隔离一体化交流移相调压器模块，采用SMT工艺，DCB陶瓷基板，有LED电源指示和LED输出调节量指示，控制参数：可输入0～5V、0～10V、4～20mA；输出参数：额定工作电压：380VAC±10%；电网频率：50Hz；断态峰值截止电压VP：≥1200VPK；电小负载电流：100 mA；断态漏电流：<12 mA；关断最大延时：10ms；调节响应时间：10ms。	1套
9	加热环	由三根0.6KW电加热管星形连接而成，用来对锅炉内胆内的水进行加温。	1只
10	锅炉防干烧保护装置	配备有防干烧保护系统，当锅炉内胆液位低于警戒水位线时，保护装置将切断调压模块输出电压，有效保护电加热管不被干烧损坏。	1套
11	扩散硅压力变送器（液位）	量程为0～3KPa(以实际的水箱高度为准)，用于测量水箱液位高度，直流24V供电，标准两线制接线4～20mA变送输出、精度0.5级，采用工业用的扩散硅压力变送器，带不锈钢隔离膜片，采用信号隔离技术，对传感器温度漂移跟随补偿。带HART通讯功能。	2只
12	压力变送器	量程为0～100KPa，直流24V供电，标准两线制接线4～20mA变送输出，精度0.5级，采用工业用的扩散硅压力变送器，带不锈钢隔离膜片，同时采用信号隔离技术，对传感器温度漂移跟随补偿。	1只
13	Pt100温度传感器及温度变送器	Pt100：A级；温度变送器：0.5级精度，0-100℃。工作电压直流24v，温度变送器输出4-20 mADC。	1套
14	涡轮流量计	量程：0-1200L/h；输出信号：4-20mADC；精度：0.5级。	2套
15	智能仪表控制系统	系统采用智能型的TH-AI808AXS仪表，线性电流4～20mA输出，包含人工智能调节算法，模糊PID及参数自整定功能，可组成双闭环控制系统。全球通用的85～246VAC范围开关电源供电；输入采用数字校正系统，内置常用热电偶和热电阻非线性校正表格，测量精确稳定；采用先进的AI人工智能调节算法，无超调，具备自整定功能；先进计算机RS485通讯功能，采用AIBUS通讯协议，同AI系列仪表通讯协议兼容。	2只
16	PLC控制系统	PLC主机CPU SR20(自带以太网通讯口)，配置一个4入/2出模拟量模块EM AM06，可完成所有单通道输出、多通道输入控制实验。西门子	1台
17	DDC控制系统	设备装有一块远程8路数据采集模块和一块4路输出数据采集模块8024。上位机要求采用MCGS组态软件进行监控,软件具有网络功能，采用工业以太网协议，具有良好的开放性，共享总线网络结构，以能够相互共享资源的方式结合起来。	1套
18	电磁阀	可以实现阶跃和脉冲干扰，通过手动阀开度可调节阶跃和脉冲干扰的大小。	1只
19	直流稳压电源	提供直流24V电源。	1套