過程控制綜合實(shí)驗(yàn)裝置

過程控制綜合實(shí)驗(yàn)裝置為適應(yīng)本科基本教學(xué)而精簡(jiǎn)開發(fā)經(jīng)濟(jì)適用的過程控制實(shí)驗(yàn)裝置，由實(shí)驗(yàn)對(duì)象系統(tǒng)，儀表控制屏和實(shí)驗(yàn)桌組成，能完成《自動(dòng)控制理論》、《過程控制》、《自動(dòng)化儀表》、《集散控制》、《PLC可編程控制》、《單片機(jī)控制》、《計(jì)算機(jī)控制》等課程所開的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。集多領(lǐng)域、多學(xué)科技術(shù)于一體，充分體現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)裝置的*性、開放性和功能的多樣化。
一、過程控制綜合實(shí)驗(yàn)裝置技術(shù)指標(biāo)：
1、工作電源板：?jiǎn)蜗嗳€220V±5%50Hz
2、外形尺寸：175χ70χ150cm
3、整機(jī)容量：<5KVA
4、控制信號(hào)：電壓1-5V
二、實(shí)驗(yàn)裝置的配備：
1、電源控制屏(鐵質(zhì)雙層亞光密紋噴塑結(jié)構(gòu)，鋁質(zhì)面板)
(1)交流電源面板：提供實(shí)驗(yàn)所需的三相四線～380V、三路單相～220V電源，總電源由三相鑰匙開關(guān)控制，電網(wǎng)電壓由三只交流電壓表監(jiān)示，三相帶燈熔斷器作為斷相指示。設(shè)有漏電保護(hù)空氣開關(guān)、電壓型漏電保護(hù)器、電流型漏電保護(hù)器。另外，還設(shè)有定時(shí)器兼報(bào)警記錄儀，為學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能的考核提供一個(gè)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。
(2)執(zhí)行機(jī)構(gòu)及I/O信號(hào)接口面板：
執(zhí)行機(jī)構(gòu)有三相可控硅移相調(diào)壓裝置、電動(dòng)調(diào)節(jié)閥、三相不銹鋼磁力泵、電磁閥、三菱變頻器及三相電加熱管組成，另外電加熱鍋爐帶有防干燒保護(hù)設(shè)備。并將各傳感器檢測(cè)及執(zhí)行器控制信號(hào)同面板上的插座相連，便于學(xué)生自己連線組成不同的控制系統(tǒng)。
2、實(shí)驗(yàn)桌：實(shí)驗(yàn)桌為鐵質(zhì)雙層亞光密紋噴塑結(jié)構(gòu)，桌面為防火、防水、耐磨高密度板，結(jié)構(gòu)堅(jiān)固。
3、交流變頻控制：
4、控制種類：
1）智能儀表控制
2）遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集控制
3）DCS分布式過程控制
4）S7-300PLC過程控制
5）S7-200PLC過程控制
6）單片機(jī)控制
7）以太網(wǎng)控制
8）嵌入式以太網(wǎng)控制
三菱PLC控制
PCI采集卡控制
5、系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)軟件：包括MCGS工控組態(tài)軟件、組態(tài)王組態(tài)軟件、和利時(shí)MACSV系統(tǒng)組態(tài)軟件、
STEP7編程軟件、WinCC組態(tài)軟件及單片機(jī)數(shù)據(jù)采集與控制軟件等，根據(jù)硬件配置進(jìn)行配套。
三、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目：
本裝置能完成如下實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目?jī)?nèi)容：
1.過程控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成的認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn)
(1)過程控制及檢測(cè)裝置硬件結(jié)構(gòu)組成的認(rèn)識(shí)與控制方案的組成及連接實(shí)驗(yàn)
(2)智能調(diào)節(jié)儀表、智能變送儀表等智能儀表的操作及參數(shù)設(shè)定實(shí)驗(yàn)
(3)傳感器的校正(零點(diǎn)遷移與量程調(diào)整)
2、被控對(duì)象特性測(cè)試實(shí)驗(yàn)：
(1)單容水箱特性測(cè)試實(shí)驗(yàn)
(2)雙容水箱特性測(cè)試實(shí)驗(yàn)
3、單回路控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)：
(1)單回路控制系統(tǒng)的實(shí)踐
(2)上水箱（或中水箱或下水箱）液位定值控制實(shí)驗(yàn)
(3)雙容水箱液位的定值控制實(shí)驗(yàn)
(4)三容水箱液位的定值控制實(shí)驗(yàn)
(5)鍋爐內(nèi)膽靜態(tài)水溫的定值控制實(shí)驗(yàn)
(6)鍋爐內(nèi)膽動(dòng)態(tài)水溫的定值控制實(shí)驗(yàn)
(7)鍋爐夾套水溫的定值控制實(shí)驗(yàn)
(8)電動(dòng)閥支路流量的定值控制實(shí)驗(yàn)
(9)變頻調(diào)速磁力泵支路流量的定值控制實(shí)驗(yàn)
4、溫度位式控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)：
(1)鍋爐內(nèi)膽水溫位式控制實(shí)驗(yàn)
5、串級(jí)控制系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)：
(1)串級(jí)控制系統(tǒng)的連接實(shí)踐
(2)水箱液位串級(jí)控制實(shí)驗(yàn)
(3)三閉環(huán)液位控制實(shí)驗(yàn)
(4)下水箱液位與電動(dòng)調(diào)節(jié)閥流量的串級(jí)控制實(shí)驗(yàn)
(5)下水箱液位與變頻調(diào)速磁力泵支路流量的串級(jí)控制實(shí)驗(yàn)
(6)鍋爐內(nèi)膽水溫與鍋爐內(nèi)膽循環(huán)水流量的串級(jí)控制實(shí)驗(yàn)
(7)盤管出水口水溫與熱水流量的串級(jí)控制實(shí)驗(yàn)
6、比值控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)：
(1)單閉環(huán)流量的比值控制實(shí)驗(yàn)
(2)雙閉環(huán)流量的比值控制實(shí)驗(yàn)
7、滯后控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)：
(1)盤管出水口溫度的純滯后控制實(shí)驗(yàn)
(2)盤管出水口溫度的滯后控制實(shí)驗(yàn)
(3)流量純滯后控制實(shí)驗(yàn)
8.前饋-反饋控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)
(1)鍋爐內(nèi)膽水溫的前饋-反饋控制實(shí)驗(yàn)
(2)下水箱液位的前饋-反饋控制實(shí)驗(yàn)
9、解耦控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)：
(1)上水箱水溫與液位的解耦控制實(shí)驗(yàn)
(2)鍋爐夾套水溫與鍋爐內(nèi)膽水溫的解耦控制實(shí)驗(yàn)
10.工控組態(tài)軟件組態(tài)控制實(shí)驗(yàn)
(1)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫組態(tài)實(shí)驗(yàn)
(2)圖形動(dòng)畫、報(bào)表、曲線、報(bào)警組態(tài)實(shí)驗(yàn)
(3)設(shè)備通訊組態(tài)實(shí)驗(yàn)
(4)腳本程序應(yīng)用組態(tài)實(shí)驗(yàn)
四、智能儀表控制:
1、MY-12智能調(diào)節(jié)儀（三件）
系統(tǒng)采用智能型的AI-818儀表（3只），線性電流4～20mA電流輸出，包含人工智能調(diào)節(jié)算法，模糊PID及參數(shù)自整定功能，可組成三閉環(huán)控制系統(tǒng)。
2、MY-13智能位式調(diào)節(jié)儀
系統(tǒng)采用智能型的AI-708儀表，帶有計(jì)算機(jī)RS485通訊功能，采用繼電器位式輸出、位式控制算法，掛箱內(nèi)部裝有接觸器位式控制裝置，儀表可根據(jù)設(shè)定值、回差來控制繼電器的動(dòng)作，完成溫度位式控制。
3、MY-14比值器、前饋反饋補(bǔ)償器、解耦裝置
采用硬件前饋反饋補(bǔ)償器、比值器和解耦裝置，完成前饋反饋、比值、解耦控制實(shí)驗(yàn)，其中通過比值器可完成流量單閉環(huán)與雙閉環(huán)比值控制實(shí)驗(yàn)；通過前饋反饋補(bǔ)償器可以完成液位與流量以及溫度與流量的前饋反饋控制實(shí)驗(yàn)；通過解耦裝置可完成液位與溫度以及鍋爐夾套與內(nèi)膽的溫度解耦實(shí)驗(yàn)。