過程控制系統實驗裝置

一、過程控制系統實驗裝置概述：

本裝置是模仿現代工業生產過程中常見的物理量，諸如溫度、壓力、流量、液位等參數，對其進行測量、控制，分析過程參數變化特性，研究過程控制規律(如PID控制)的教學實驗設備，本裝置選用智能化的工業用儀器儀表，接近工業實際，使用安全，運行穩定，維護簡單，性價比*。本裝置集合多種控制方式，再現實際工業現場使用的控制手段，采用聲光報警系統，并提供用戶更友好的二次開發接口。
1、功能：

1）可滿足“自動調節原理"，“過程控制"，“控制儀表"，“自動檢測技術與傳感器",“計算機"及相關課程的教學實驗需求；

2）可作為有關企業技術人員、儀表操作人員、系統運行監控人員的實習、培訓實驗設備。
二、產品結構與特點：
1、系統結構圖： 

2、示意圖 

設備特點：
1）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。設備可以實現多臺電腦控制系統，進行遠程網絡控制.
2）二水箱配置；雙路供水系統。
3）實驗柜敞開設計，內部器件全部可視，有利直觀教學和維護。
4）人性化設計，配有儲水箱，進排水自控裝置，減輕實驗人員勞動強度。為實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工業級產品，智能化程度高。精度好，規格多樣。有利直觀教學和拓寬學生工業現場知識。為以后走上社會打好結實基礎。
6）安全度高，系統配有漏電保護，帶保護套的專用實驗電源連線，及溫控箱防止無水加溫自動控制等，力求保護人身、設備安全。
7）開放度好，在教師指導下，學生可觀察、可自己動手參與操作、可自行編程進行驗證、可根據記錄的實時曲線進行理論分析等。
8）鍋爐加熱程控保護系統
A、加熱電路加有保險管進行過載保護；
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）電源保護措施
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，有效保護器件因過載造成損壞。
10）電源啟停控制方式；采用啟停按鈕控制接觸器來控制電源的啟停。
11）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的可靠的保護功能
B、各種電源及各種儀表的強電采用開關控制，學生不自行接線，不存在強弱電混插的問題。
C、實驗強電接線插頭采用封閉式結構，防止觸電事故的發生。
三、過程控制系統實驗裝置技術參數與要求：
1、供電電源
單相交流電源：220VAC±10%、50Hz±5%、16A，系統必需接地良好。
2、實驗室應有水源和進排水口。進排水口與設備間距離一般要求小于10米
3、系統儀表的輸入、輸出信號符合IEC標準
（1）變送器電流源信號：4-20mADC。
（2）儀表采樣：1-5V（250Ω）/0.2-1V（50Ω）
4、系統提供直流線性穩壓電源（朝陽電源產品） 24VDC/1A。
5、上位計算機組態軟件
應用MCGS（Monitor and Control Generated System）全中文工控組態軟件進行開發的實驗系統。運行環境要求，參見MCGS用戶指南。
6、外形尺寸（組合后）：2200mmX1900mmX700mm。
7、重量：實驗柜，約重200Kg；實驗臺+實驗架，約重250Kg

四、實訓內容：
1、過程控制系統組成認識實驗實訓
過程控制及檢測裝置硬件結構組成認識,控制方案組成及控制系統連接實驗實訓
液位傳感器安裝和校正
電動調節閥安裝和校正
水泵安裝
管道拆裝
2、被控對象特性測試實驗實訓
單容水箱液位數學模型的測試實驗實訓
雙容水箱液位數學模型的測試實驗實訓
鍋爐內膽水溫特性測試實驗實訓
電動調節閥流量特性測試實驗實訓
3、單回路控制系統實驗實訓
單容水箱液位定值控制實驗實訓
雙容水箱液位定值控制實驗實訓
鍋爐內膽水溫定值控制實驗實訓
鍋爐夾套水溫定值控制實驗實訓
電動閥支路流量定值控制實驗實訓
變頻調速磁力泵支路流量定值控制實驗實訓
4、溫度位式控制系統實驗實訓
鍋爐內膽水溫位式控制系統
5、串級控制系統實驗實訓
水箱液位串級控制實驗實訓
下水箱液位與電動調節閥流量的串級控制實驗實訓
下水箱液位與變頻調速磁力泵支路流量的串級控制實驗實訓
鍋爐內膽水溫與鍋爐夾套水溫的串級控制實驗實訓
6、比值控制系統實驗實訓
單閉環流量比值控制實驗實訓
雙閉環流量比值控制實驗實訓
7、前饋-反饋控制系統實驗實訓
鍋爐內膽水溫與流量的前饋-反饋控制系統
下水箱液位的前饋-反饋控制實驗實訓
8、多種控制實訓
PID復雜程序及調整與通訊實訓
PID調節器的控制與通訊實訓
數據采集卡的調試與控制實訓
現場應用型 DDC控制與通訊實訓
9、觸摸屏、PLC與變頻器實訓
變頻器 PID控制的恒壓供水系統實訓
變頻器與觸摸屏通信實訓
觸摸屏控制的 PLC與變頻器通訊
PLC的 PID控制控制的恒壓供水系統實訓
水位定值控制實訓
10、組態實訓
數據庫組態、圖形動畫、報表、曲線、報警組態、設備通訊組態、算法組態等。