一、裝置特點
1)被調(diào)參數(shù)囊括了流量、壓力、液位、溫度四大熱工參數(shù)。
2)執(zhí)行器中既有電動調(diào)節(jié)閥(或氣動調(diào)節(jié)閥)、單相調(diào)壓裝置等儀表類執(zhí)行機構(gòu),又有變頻調(diào)速器等電力拖動類執(zhí)行器。
3)調(diào)節(jié)系統(tǒng)除了有調(diào)節(jié)器的設(shè)定值階躍擾動外,還有在對象中通過另一動力支路或電磁閥和手操閥制造各種擾動。
4)一個被調(diào)參數(shù)可在不同動力源、不同的執(zhí)行器、不同的工藝線路下演變成多種調(diào)節(jié)回路,以利于討論、比較各種調(diào)節(jié)方案的優(yōu)劣。
5)某些檢測信號、執(zhí)行器在本對象中存在相互干擾,它們同時輸入和工作時需對原獨立調(diào)節(jié)系統(tǒng)的被調(diào)參數(shù)進行重新整定,還可對復雜調(diào)節(jié)系統(tǒng)比較優(yōu)劣。
6)各種控制算法和調(diào)節(jié)規(guī)律在開放的組態(tài)實驗軟件平臺上都可以實現(xiàn)。
7)實驗數(shù)據(jù)及圖表可以永久存儲,在MCGS組態(tài)軟件中也可隨時調(diào)用,以便實驗者在實驗結(jié)束后進行比較和分析。
二、裝置對象組成
該實驗裝置包括一組有機玻璃三容水箱,每個水箱裝有液位傳感器;同時具有兩路供水系統(tǒng),一路由磁力泵、調(diào)節(jié)閥、電磁流量計組成,另一路由變頻器、磁力泵、渦輪流量計組成,通過閥門切換,任何一組供水可以到達任何一個水箱。
1)控制對象
1.不銹鋼儲水箱
2.有機玻璃三容水箱
2)系統(tǒng)動力設(shè)備
1.單相循環(huán)水泵
2.變頻電拖機構(gòu)
3)檢測傳感器
1.擴散硅壓力液位傳感器
2.渦輪流量傳感器
3)執(zhí)行機構(gòu)
1.調(diào)節(jié)閥:用于調(diào)節(jié)一路供水的流量;
2.變頻器:通過調(diào)節(jié)泵的轉(zhuǎn)速以控制另一路供水的流量。
4)輔助系統(tǒng)
1.電源控制和信號接口面板
2.鍋爐防干燒裝置
3.實驗快插連接線
4.電氣附件
三、實驗裝置實驗項目
1)過程控制系統(tǒng)組成認識實驗
1.過程控制及檢測裝置硬件結(jié)構(gòu)組成認識、控制方案組成與控制系統(tǒng)連接
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
3.傳感器的校正(零點遷移與量程調(diào)整)
2)被控對象特性測試實驗
1.調(diào)節(jié)閥流量靜態(tài)特性的測試
2.磁力泵變頻調(diào)速機構(gòu)流量靜態(tài)特性的測試
3.單容水箱液位對象動態(tài)特性的測試
4.多容水箱液位對象動態(tài)特性的測試
3)位式控制系統(tǒng)實驗
1.一容、雙容、三容水箱液位的位式控制
4)單回路控制系統(tǒng)實驗
1.上水箱箱液位的定值控制
2.多容水箱液位的定值控制
5)串級控制系統(tǒng)的實驗
1.串級控制系統(tǒng)的信號連接
2.水箱液位的串級控制
3.上水箱的三閉環(huán)液位串級控制
4.水箱液位與調(diào)節(jié)閥流量的串級控制
5.水箱液位與變頻調(diào)速磁力泵支路流量的串級控制
5)自主設(shè)計開發(fā)控制系統(tǒng)實驗
1.基于MCGS實時數(shù)據(jù)庫,并借助于MCGS腳本程序,師生可自主設(shè)計開發(fā)具有個人創(chuàng)造性的控制系統(tǒng);
2.基于數(shù)據(jù)采集與控制模塊所提供的輸入輸出實時數(shù)據(jù),學生可直接采用Visual Basic或Visual C++自由構(gòu)造控制系統(tǒng),使學生體驗計算機控制系統(tǒng)的組成與實現(xiàn)方式,并在實際應(yīng)用中提升其編程與調(diào)試能力。
四、過程控制實驗對象設(shè)備配置清單
序號 | 名 稱 | 功 能 | 型號 | 數(shù)量 |
1 | 設(shè)備框架 | 不銹鋼設(shè)備整體框架(由不銹鋼方管、不銹鋼底板組成) | 上海方晨 | 1 |
3 | 水箱 | 儲水箱(由1.5mm厚不銹鋼鏡面板制作) | 上海方晨 | 1 |
三容圓筒型有機玻璃上小水箱 | 3 | |||
5 | 水泵 | 上海新西山 | 2 | |
8 | 壓力液位傳感變送器 | 測量范圍:0-5Kpa 信號:4-20mA | YC01系列 | 3 |
流量計 | 渦輪流量計(帶變送儀表) | Lwgy-10A | 2 | |
10 | 電動調(diào)節(jié)閥 | 智能電動單座調(diào)節(jié)閥 | QSTP | 1 |
11 | 變頻器 | 帶通訊接口小功率變頻調(diào)速器 | FR-D720S-0.4Kw-CHR | 1 |
五、控控制臺(柜)實驗配置清單
序號 | 名 稱 | 功 能 型 號 | 數(shù)量 | |
上位控制系統(tǒng) | 1 | 實驗控制操作臺(柜) | 上海方晨 | 1套 |
2 | 強電控制面板 | 上海方晨 | 1塊 | |
3 | I/O信號接口面板 | 上海方晨 | 1塊 | |
4 | 西門子PLC | CPU 1215C板載集成數(shù)字量14點輸入/10點輸出(晶體管),2路模擬量輸入,2路模擬量輸出。內(nèi)置100KB工作存儲器10 KB保持性存儲器。數(shù)字量輸出類型為晶體管型。模擬量輸入電壓型,范圍0-10V對應(yīng)量程0-27648,最大溢出數(shù)據(jù)為32767,輸入阻抗≥100KΩ,測量精度10位。集成1個以太網(wǎng)端口:3個用于HMI連接、8個用于CPU客戶端之間通信、1個用于PG編程設(shè)備、8個用于用戶程序中的以太網(wǎng)指令、3個用于CPU服務(wù)器之間通信。 | 1塊 | |
5 | AI智能調(diào)節(jié)儀表 | AI808系列 | 2塊 | |
6 | 24V開關(guān)電源 | 24V5A | 1個 | |
7 | 接頭插座及連接導線 | 可自鎖緊 | 1套 | |
軟件配置 | 8 | 組態(tài)軟件 | 上海方晨 | 1套 |
附件配置 | 9 | 實驗裝置說明書 | 上海方晨 | 1套 |
10 | 實驗操作指導書 | 上海方晨 | 1套 | |
11 | 實驗裝置電氣附件 | 1套 |