过程控制实训系统技术方案(纯方案,11页)17837.pdf

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1、1 DLGK-53 过程控制实训系统 技术文件 图片名称根据需要改动 一、概述 DLGK-53 过程控制实训系统，包括控制柜、过程控制单元、实训平台。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，比值等多种控制形式。本装置还可根据用户的需要设计构成 DDC，DCS，PLC，FCS 等多种控制系统。该实验

2、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。本实训装置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2 影响整个装置的其他功能和性能，有利于扩宽学生的工业现场的知识。二、装置结构 该实训装置由控制柜和过程控制单元组成。系统动力支

3、路分两路：一路由三相磁力驱动泵、电动调节阀、压力传感器、电磁流量计及手动调节阀等组成；另一路由三相磁力驱动泵、压力传感器及手动调节阀等组成；两路都通过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：本实训装置采用模拟锅炉进行温度实验，此锅炉采用

4、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。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：本实训装置采用两个铠装 Pt100 传感器，分别用来检测锅炉内胆、锅炉夹套的水温。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：本实训装置采用一个流量传感器用来对电动调节阀支路管道进行测量。压力传感器：本实训装置采用四个压力传感器分别对主泵管道、副泵管道

5、、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构一体化、可靠性高、操作方便等优点。电动调节阀的电源是 AC220V,3 控制信号为 4 20mA DC 电流信号，位置反馈信号 4 20mA DC 电流信号。变频器:本装置采用 MICROMASTER V20 变频器,采用模拟量控制信号，380V变频输出用来驱动磁力驱动泵。水泵：本装置采用磁力驱动循环泵，型号为 MP-100RM-380V，额定流量为 60升/分，最大流量 120 升/分，扬程为

6、7 米，功率为 250W。泵体完全采用不锈钢材料，以防止生锈，使用寿命长。本装置采用两只磁力驱动泵。均采用变频器进行驱动。可移相 SCR 调压装置：采用可控硅移相触发装置，型号 SAH4820D,输入控制信号为 DC 524V 标准电压信号。输出电压用来控制加热器加热，从而控制锅炉的温度。4、控制器 本实验装置的控制装置有 FCS 控制柜，FCS 控制系统主要包括智能型温控仪表AI808；西门子 SMART-200PLC 及其相关模块；DCS 系统主要有模拟量输入模块M7017C 和模拟量输出模块组成 M7024；配套的上位机监控软件 SCADA.三、装置的特点 1.只需单相三线制的交流电源即

7、可投入使用，且占地面积小，节约用房、减少基建投资；2.控制柜内模块种类多，可完成多种实验。3.电源箱具有漏电、过压、过流、短路等保护，对培训者的安全起到了保护作用。4.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。5.多种控制方式的设计，有 PLC、智能仪表、DCS 控制等方式，可供学校选择，通过实验拓宽了学生工程设计思路。6.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。7.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。8.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。9.实验项目可扩展，不同的硬件组成可搭配出不同的

8、控制系统。10.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 11.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4 套铍轻铜弹片，接触优良。12.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 13.多人参与；本实训装置可多人同时操作或分工操作，安装、接线、编程、远程数据分析 14.可以做 DIY 实验；实训装置可根据用户要求，自行更改实验对象，连接方式 15.人机交互式实验，采用组态软件进行交互式操作，

9、即可所见即所得式的操作，也可汇集整理数据。四、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3500VA 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.控制柜外形尺寸：长宽高=6006001800 9.过程控制单元外形尺寸：长宽高 20008001880 五、系统主要配置 序号 型号规格 图片 配置 1 控制柜 包含控制柜、主控电源模块、直流电源模块、加热控制模块、PLC 控制模块、智能仪表模块、PLC 主机模块、模

10、拟量输入模块、模拟量输出模块、设备转接模块和变频器模块 5 2 过程控制单元 包括上水箱、下水箱、储水箱、锅炉、温度传感器、压力传感器、流量传感器、变频磁力泵、调节阀、阀门、压力表、球阀、过滤器、管路、网孔板和实训台 3 测试线 K3 测试线、K4 测试线 4 通讯线 PC 机与智能仪表模块、模拟量输入模块和模拟量输出模块通讯连接 5 RJ45 网线 PC 机与 PLC 通讯 6 RS232 转RS485 转换器 RS232 协议转换为 RS485 协议 六、模块简介 一、控制柜 控制柜采用钢板折弯而成，前门板采用玻璃制作，方便学生观察，其余三个侧面都为活动的，可以方便拆卸，控制柜内共有九个模块，主要包括主控电源模块、直流电源模块、加热控制模块、PLC 主机模块、智能仪表模块、模拟量输入模块、模拟量输出模块、设备转接模块和变频器模块。