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过程控制实验装置
过程控制实验装置
[规格型号]: YUYPCS-1C
[产品名称]: 过程控制实验装置
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一、概述
1、过程控制实验装置(ProcessControlSystem,简称PCS),是模仿现代工业生产过程中常见的物理量,诸如温度、压力、流量、液位等参数,对其进行测量、控制,分析过程参数变化特性,研究过程控制规律(如PID控制)的教学实验设备,过程控制综合实验装置选用智能化的工业用仪器仪表,接近工业实际,使用安全,运行稳定,维护简单,性价比优越。本装置集合多种控制方式,再现实际工业现场使用的控制手段,采用声光报警系统,并提供用户更友好的二次开发接口。
2、可满足"自动调节原理","过程控制","控制仪表","自动检测技术与传感器","计算机"及相关课程的教学实验需求;
3、可作为有关企业技术人员、仪表操作人员、系统运行监控人员的实习、培训实验设备。
二、产品结构与特点:
1、分体式设计,模块化组装式结构,可以根据不同的需要选择、PLC控制,仪表控制,模拟PID控制,单片机和计算机控制组成不同的控制系统。含有常规水箱检测控制装置、锅炉加热装置。
2、二水箱配置;双路供水系统。
3、实验柜完全敞开设计,内部器件全部可视,有利直观教学和维护。
4、人性化设计,配有储水箱,进排水自控装置,减轻实验人员劳动强度。为实验文明操作提供条件。
5、装置的仪表、部件均选用现代化技术工业级产品,智能化程度高。精度好,规格多样。有利直观教学和拓宽学生工业现场知识。为以后走上社会打好结实基础。
6、安全度高,系统配有漏电保护,带保护套的专用实验电源连线,及温控箱防止无水加温自动控制等,力求保护人身、设备安全。
7、开放度好,在教师指导下,学生可观察、可自己动手参与操作、可自行编程进行验证、可根据记录的实时曲线进行理论分析等。
8、锅炉加热程控保护系统:
(1)加热电路加有保险管进行过载保护,并具有防干烧保护功能;
(2)锅炉加热内胆加由水位液位保护装置,水位不达到一定的高度,控制系统不能控制可控硅调压器工作。
9、电源启停控制方式;采用启停按钮控制接触器来控制电源的启停。
10、漏电保护装置及安全性和安全承诺:
(1)各种电源及各种仪表具有可靠的保护功能
(2)各种电源及各种仪表的强电采用开关控制,学生不自行接线,不存在强弱电混插的问题。
三、系统技术参数:
1.工作电源:单相三线220V±5%50Hz;
2.整机容量:<5KVA
3.控制信号:电压0~5V;电流4~20MA;
4.外形尺寸:1720mm×730mm×1600mm
5.上位计算机组态软件
6.可以同时对三个参数进行采集,比如,一组测流量,一组测温度,一组测压力;
7.重量:实验台+实验架,约重250Kg
四、系统主要配置及功能介绍(以下为单套配置清单)
序号 名称 规格、参数
1 实训平台 实训对象台架全部采用不锈钢框架
使用寿命增强不易生锈机械强度高
2 实训屏 提供实验所需的单相AC220V电源,总电源由带漏电保护的空气开关控制,另控制屏内部设有电流型漏电保护器,配有漏电报警指示灯和告警复位按钮,安全性符合国际标准。实训装置的电网电压由一只指针式交流电压表监示。通过钥匙开关和启停控制按钮,使强电系统的操作更为安全方便,进行实训时钥匙开关钥匙由老师保管,等检查无误时由老师打开钥匙开关。并设置有执行元件输入输出接口、模拟量信号输入输出接口。所有信号接口均采用国际标准的IEC信号接口。执行机构接口有单相可控硅移相调压装置、三相不锈钢磁力泵及电加热管组成。并将对象系统各传感器检测及执行器控制信号同面板上的插座相连,便于学生自己连线组成不同的控制系统。
3 电脑桌 型材和钣金结构,用于放置计算机,下方装有万向轮。尺寸:560mm×600mm×1020mm。
4 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,水箱容积17.5*10-3m3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、温度变送器组成,加热箱内无水断电保护装置,也防止温度干烧。
储水箱自动进、排水装置1套其中储水箱底部装有出水阀,水箱需要更换水时,把出水阀打开将水直接排出。
5 HONEYWELL智能电动调节阀 等百分比特性内置侍服放大器,稀土永磁同步电机,体积小,力矩大.工作电压24VAC,输入电流4-20mADC
等百分比特性内置侍服放大器,稀土永磁同步电机,体积小,力矩大,比普通的电动阀贵
6 单相磁力
无泄漏,低噪音,单相220VAC,90W。
声音比较小,有利于实验室保持安静,工作的稳定性非常好。
7 三相磁力泵 无泄漏,低噪音,三相220VAC,180W,扬程8米。
8 交流变频控制(日本三菱) 采用日本三菱公司的FR-D720S-0.4K-CH型变频器,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。
9 温控调压模块+散热器 全隔离单相交流可控硅调压模块;控制信号:4-20mADC。
10 加热环 功率:1800W,220VAC。
具有防干烧保护功能
11 扩散硅压力变送器(液位) 选用美国NovaSensor原装进口的扩散硅隔离探头。0.5级精度;输出信号:选4-20mADC(二线制);接头及外壳材料:不锈钢(1Cri18Ni9Ti)。
12 压力变送器 选用美国NovaSensor原装进口的扩散硅隔离探头。0.5级精度;输出信号:选4-20mADC(二线制);接头及外壳材料:不锈钢(1Cri18Ni9Ti)。
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℃。
14 涡轮流量计及流量变送器 (1)量程:选0-1200L/h;(2)输出信号:4-20mADC;(3)精度:0.5级。
15 单片机控制 4模拟量输入,2模拟量输出
16 PID调节器控制 硬件模拟PID控制挂箱由给定信号源、比例积分微分设定旋钮以及PID调节回路组成,以上组成部分均由硬件给出动作,可完成单/双闭环控制实验。
17 智能仪表控制系统 AI808P智能仪表
18 PLC控制系统 采用西门子S7-200SMART主机CPUSR20(自带以太网通讯口),配置一个4入/2出模拟量模块EMAM06,可完成所有单通道输出、多通道输入控制实验。
19 继电器 小型继电器
20 电磁阀 电磁阀作为电动调节阀的旁路,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。
22 液面探头  
23 配有24v直流稳压电源 提供直流24V电源
24 带护套枪式连接导线及配件 ——
25 网络控制软件 上位机软件
拥有完善的编程软件、过程装置管理软件及上位监控管理软件,配备MCGS工控组态软件(DEMO),单片机数据采集与Matlab算法控制软件,PLC编程软件:
(1)MCGS工控组态软件
每套设备需配置一台上位监控PC机,在智能仪表控制与PLC控制系统的PC机上安装有MCGS工控组态软件,能够对设定值、输出值、P、I、D及各类可写参数进行操作,观看动态变化棒图显示、测量值实时曲线等。
26 PLC编程软件 PLC的编程环境软件,通过通讯电缆线使PLC与计算机使用本软件建立通讯关系后,使用本软件可以对PLC的所有功能进行编程,对编写好的程序进行下装,对已运行程序进行在线编程或监控等。
五、系统能完成的实验项目
1.实验装置的基本操作与仪表调试
2.压力变送器的零点迁移和性能测试实验
3.单容自衡水箱的对象特性测试实验
4.双容自衡水箱的对象特性测试实验
5.温度位式控制实验(智能仪表控制、PLC控制,共有两种模式)
6.温度连续控制实验(单片机控制、智能仪表控制、PLC控制和模拟PID控制,共有四种模式)
7.智能仪表控制实验
8.单容水箱液位控制实验(单片机控制、智能仪表控制、PLC控制和模拟PID控制,共有四种模式)
9.双容水箱液位控制实验(单片机控制、智能仪表控制、PLC控制和模拟PID控制,共有四种模式)
10.流量定值控制实验(单片机控制、智能仪表控制、PLC控制和模拟PID控制,共有四种模式)
11.单容水箱压力PID控制实验(单片机控制、智能仪表控制、PLC控制和模拟PID控制,共有四种模式)
12.单回路控制系统的质量研究
13.串级控制系统连接实验
14.液位串级PID控制实验
15.计算机控制系统
16.单片机控制系统
17.PLC上下水箱液位串级控制实验--利用PC/PPI通讯电缆、MCGS组态软件
18.液位流量串级控制实验--利用PC/PPI通讯电缆、MCGS组态软件
19.基于MATLAB的单回路PID控制实验
20.基于MATLAB的串级PID控制实验

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