过程控制实训系统技术方案(纯方案,18页)18719.pdf

DLGK-373 过程控制实训系统 技术文件 一、系统概述 DLGK-373 过程控制综合实验装置系统，包括控制屏、过程控制单元。实训系统是基于工业过程的物理模拟对象，它集自动化仪表技术，计算机技术，通讯技术，自动控制技术为一体的多功能实验装置，该装置是本企业根据自动化及其它相关专业教学的特点，吸收了国内外同类实验装置的特点和长处，经过精心设计，多次实验和反复论证，推出了一套全新的实验装置，该系统包括温度、压力、流量、液位等热工参数，可实现系统参数辨识，单回路控制，串级控制等多种控制形式。本装置还可根据用户的需要设计构成 DDC、DCS、PLC、FCS 和单片机等多种控制系统。该实验装置既可作为本科、专科、高职过程控制课程的实验装置，也可为研究生及科研人员对复杂控制系统、先进控制系统的研究提供物理模拟对象和实验手段。本实训系统完全满足自动控制原理、过程控制、自动化仪表、自动检测技术与传感器 计算机控制及DCS 分布式控制等相关课程的实训教学需要。该装置既能进行验证性、设计性试验实训，又能提供综合性实训，完全满足不同层次的实训教学要求。采用标准的工业自动化仪表和柔性化工艺设备，使得该装置具有开放性、兼容性和可升级性。装置中的任何仪表和器件的更换不会影响整个装置的功能和性能，有利于扩宽学生的工业现场的知识。二、系统特点 1）组成结构特点 1、只需单相三线制的交流电源即可投入使用，且占地面积小，节约用房、减少基 建投资；2、控制屏内模块种类多，可完成多种实验。3、敞开式实验对象的结构设计，使实验对象直观性强，便于理解。4、多种控制方式的设计，有 PLC、智能仪表、DCS 等控制方式，可供学校选择，通过实验拓宽了学生工程设计思路。5、硬件对象的设计充分考虑了其数学模型确定性，与理论教材相符合。6、所选用的仪器仪表的参数和特性符合系统的设计要求，实验效果理想。7、仪器仪表的可拆装性，更加深了学生对工程仪器仪表的理解，尤其对器件的内部原理的理解。8、实验项目可扩展，不同的硬件组成可搭配出不同的控制系统。9、多种控制信号，根据实验项目可选择多种控制信号和控制方式 10、采用高可靠护套结构手枪插连接线（不存在任何触电的可能），里面采用无氧铜抽丝而成头发丝般细的多股线，达到超软目的，外包丁晴聚氯乙烯绝缘层，具有柔软、耐压高、强度大、防硬化、韧性好等优点，插头采用实芯铜质件外套铍轻铜弹片，接触优良。11、水电分离；即控制系统和执行系统分离，执行系统接线全部采用防水措施处理。12、多人参与；本实训系统可多人同时分工操作，安装、接线、编程、远程数据分析。13、可以做 DIY 实验；实训系统可根据用户要求，自行更改实验对象，连接方式。14、人机交互式实验：采用组态软件进行交互式操作，即所见即所得的操作，也可汇集整理数据。2）安全保护 锅炉加热程控保护系统 1、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。2、电加热管电源控制开关采用钥匙开关，不实验时，由教师保护放置钥匙，避免无关人员误操作。电源保护措施 1、加有电流型漏电保护器。2、两相电源加有保险管，防止断路。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。漏电保护装置及安全性和安全承诺；各种电源及各种仪表的可靠的保护功能 3）配套软件资源 1、SMART200 编程软件 2、组态王软件 3、DCS 采集软件 三、技术参数 1.输入电压：单相三线制 220V10%50HZ 2.工作环境：环境温度范围为-540 3.装置容量：交流3000VA 4.安全保护：漏电保护（动作电流30mA），过流保护，熔断器保护 5.直流：DC24V 电源5A 6.环境温度：10 40 7.相对湿度：90%(25)8.过程控制单元外形尺寸：长宽高 15008001800 四、系统模块介绍 一、系统概述 该实训系统由控制屏和过程控制单元组成。系统动力支路为由单相/三相磁力驱动泵、电动调节阀、压力传感器、电磁流量计及手动调节阀等组成，通过三菱变频器进行驱动和控制。1、被控对象 由不锈钢储水箱、两个有机玻璃圆筒形水箱、1.5 千瓦电加热锅炉(由不锈钢锅炉内胆加温筒和封闭式外循环不锈钢冷却锅炉夹套构成)组成。水箱：包括上、下两个水箱和储水箱。两个水箱采用优质透明的有机玻璃，便于学生直接观察液位的变化和记录结果。上、下水箱可以组合成一阶、二阶、液位单回路控制实验和双闭环等实验。储水箱是采用不锈钢板制成，完全能满足上、下水箱的实验需要。模拟锅炉：本实训系统采用模拟锅炉进行温度实验，此锅炉采用不锈钢精制而成，设计巧妙，由二层组成：加热层（内胆）和冷却层（夹套）。做温度单回路实验时，冷却层的循环水可以使加热层的热量快速散发，使加热层的温度快速下降。冷却层和加热层都有温度传感器检测其温度，可完成温度控制、比值控制等实验。管道：整个系统管道采用敷塑不锈钢管组成，所有的水阀采用优质球阀，彻底避免了管道系统生锈的可能性。有效提高了实验装置的使用年限。2、检测装置 温度传感器：本实训系统采用一个铠装 Pt100 传感器，用来检测锅炉内胆水温。经过温度变送器，可将温度信号转换成 4 20mA DC 电流信号。涡轮流量计传感器：本实训系统采用两个流量传感器，一个用来对电动调节阀支路管道进行流量测量，另一路对三相水泵回路进行流量测量。压力传感器：本实训系统采用三个压力传感器分别对锅炉、上水箱和下水箱的液位进行压力测量。3、执行机构 电动调节阀：采用智能型电动调节阀，用来进行控制回路流量的调节。电动调节阀具有精度高、技术先进、体积小、重量轻、推动力大、功能强、控制单元与电动执行机