过程控制方案

《过程控制方案》由会员分享，可在线阅读，更多相关《过程控制方案（19页珍藏版）》请在装配图网上搜索。

1、高级过程控制对象实验装置、概述实训系统主要包含过程控制对象实训系统和控制实训系统两部分。两者结合为一体，适用于 检测与控制实验、测试技术与自动化仪表、过程控制、自动化仪表及传感器检测与 转换技术等课程的实训教学。设备平台采用开放式、模块化平台，水电分离设计，各部件采用专用紧固措施，防止因振动 而松动，各部件都设计有底座，材质特性符合国家标准，规格采用 314L。设备平台尺寸符合学校实验室尺寸设计，能够适应所有实验室摆放，满足教学空间的需要。、可完成的教学实训项目： 项目一、实训装置系统认识（包括统结构、硬件组成、实训要求及安全操作规程） 项目二、单容水箱液位定值控制实训项目三、温度定值控制实训

2、 项目四、温度位式控制实训 项目五、管道压力定值控制实训 项目六、流量计的工作原理认识和校验实训 项目七、水箱液位与球阀开度的定值控制项目八、管道批量流量的控制实训 项目九、水箱液位与管道流量的串级控制、 项目十、双容水箱液位串级控制系统 项目十一、磁力泵变频调速机构流量静态特性的测试 项目十二、单容水箱液位对象动态特性的测试 项目十三、多容水箱液位对象动态特性的测试 项目十四、锅炉内胆温度对象动态特性的测试 项目十五、上水箱或中水箱或下水箱液位的定值控制 项目十六、多容水箱液位的定值控制 项目十七、锅炉内胆水温的定值控制 项目十八、锅炉夹套水温的定值控制 项目十九、调节阀支路流量的定值控制

3、项目二十、变频调速磁力泵支路流量的定值控制 项目二十一、串级控制系统的信号连接项目二十二、水箱液位的串级控制 项目二十三、上、中、下水箱的三闭环液位串级控制 项目二十四、水箱液位与调节阀流量的串级控制 项目二十五、水箱液位与变频调速磁力泵支路流量的串级控制 项目二十六、锅炉内胆水温与锅炉内胆循环水流量的串级控制 项目二十七、盘管出口水温与热水流量的串级控制 项目二十八、盘管出口水温与锅炉内胆水温的串级控制三、主要部件及参数1、控制对象 由不锈钢框架、不锈钢储水箱、有机玻璃水箱、磁力驱动泵、涡轮流量计、电磁流量计、压 力变送器、温度变送器、单相电加热锅炉、不锈钢管道及阀门等组成；其中流量变送器、

4、压力变 送器、温度变送器采用昆仑海岸品牌产品。、2、压力变送器（3台）采用工业级扩散硅液位变送器，能够进行水箱液位检测，量程50cm，精度0.5级，介质温 度一30C至+85C,环境温度一20C至+85C,供电电压12V32V,负载能力（电流输出）小于500 欧姆，非线性土0.2%FS,迟滞性与可重复性土0.1%FS,年长期稳定性土0.1%FS,热力零点 每度漂移0.2%FS,响应时间小于50ms，最大工作压力2倍量程，防护等级IP65,过程连接 NPT。3台压力变送器分别安装在三个对象上。3、流量变送器（流量传感器）、涡轮流量传感器（1台）采用涡轮流量计,一种速度式检测仪表,用于检测水流量的

5、大小,当流量很小时其精度也不 会降低。公称通径：DN15（管螺纹G1/2连接）；精度0.5级，PN6.3MPa,介质温度一20C至+80C, 环境温度一20C至+55C，供电电压12V32V,负载能力（电流输出）小于500欧姆，年长期稳 定性0.1%F S,最大压损0.035MPa,防护等级IP65。、电磁流量传感器（1台）采用电磁式流量计，法兰连接，精度0.5级，PN6.3MPa,介质温度一20C至+80C，环境温度 20C至+55C,负载能力（电流输出）小于500欧姆，年长期稳定性土0.1%F S最大压损0.035MPa,防护等级IP65, 2台流量计分别安装在两路供水管路上。4、温度传感

6、器与变送器（6套） 、温度传感器采用PT100热电阻温度传感器，安装在加热锅炉上，用以检测加热系统介质水的温度。PtlOO 测温范围：0+100C。 、温度变送器完成Pt 100热电阻标准信号转换，供电电源：24VDC,量程：0100C,输出信号:420mADC,温度影响:小于 0.05%/C。5、温度加热单元正视图剖视图锅炉直径270mm,高度h=528mm。3kW三相电加热管加热的常压锅炉，内外两层构造，内层为直接加热， 外套为换热层，加热层（锅炉内胆，容量为11升）和换热层（锅炉夹套，容量为13升），系统满足30分 钟内完成温度实验项目。带有温度保护和压力保护系统。提供温度传输单位。提供

7、线性调压模块。 6、执行器（智能型电动调节阀）带有断控制信号故障判断、报警及保护功能。即断开信号时可使执行机构或开；或关；或保 持；或在0100%之间预置的任意位置。及带阀门堵转故障判断、报警及保护功能。电动执行机 构接受420mA控制信号，改变阀门的开度，同时将阀门开度的隔离信号反馈给控制系统，实现 对压力、温度、流量、液位等参数的调节。带数字显示窗口，可看到控制信号值、阀位值。 7、水箱包括液位水箱和储水箱。 液位水箱（3 只）：采用淡蓝色优质有机玻璃，便于直接观察液位的变化和记录结果。由 三个槽组成，分别为缓冲槽、工作槽和出水槽，进水时水管的水先流入缓冲槽，出水时工作槽的 水经过带燕尾槽

8、的隔板流入出水槽，这样经过缓冲和线性化的处理，工作槽的液位较为稳定，便 于观察。水箱底部均接有扩散硅压力变送器，可对水箱的压力和液位进行检测和变送。上、下水 箱可以组合成一阶、二阶液位控制系统和双闭环液位串级控制系统。出水口 出水槽工作槽缓冲槽 储水箱（1 只）：底部有一个出水阀，当水需要更换时，将球阀打开即可排水，顶部设有 防尘盖。8、盘管（纯滞后实验装置）模拟工业现场的管道输送和滞后环节，在盘管上有三个不同的温度检测点，它们的滞后时间常数不同， 在实验过程中可根据不同的实验需要选择不同的温度检测点。盘管的长度为35米，直径为DN15。盘管的 出水通过手动阀门的切换可以流入锅炉内胆。9、管道

9、及阀门整个系统管道由敷塑不锈钢管连接而成，泵前采用20的管子，泵后采用16的管子，溢流管采用25 的管子，其中储水箱底部装有出水阀，当水箱需要更换水时，把出水阀打开将水直接排出。手动阀门均 采用DN15不锈钢球阀，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。10、动力系统（水泵）本装置采用磁力驱动泵做为供水系统动力源，型号为16CQ-8P,流量为30升/分，扬程为10 米，功率为0.18KW，转速2800rpm。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，一只为三相380V恒压驱动，另一只为三相变频220V输出驱动。11、三相可控硅移相调压装置

10、由三相SCR同步移相触发模块和三相调压模块组成，输入工作电压为交流220V 50Hz，负载 10A，最高可达40A；控制输入信号为420mADC或05VDC可选。通过改变控制信号的输入来控 制强电的输出，最终控制加热管加热；具有调压效果好、输入调节范围宽，输出调节精度高，抗 干扰能力强等特点。移相角范围 1500；输入控制端与强电主回路之间为全隔离设计，绝缘介质耐压大于 2000Vac，采用UL认可的安全电子元件。采用大功率晶闸管芯片和DCB陶瓷底板，体积小，性能 稳定，可靠性高。DTY系列增设输出最大值限制调节功能和缓启动调节功能，有效保护调压模块 安全，延长调压模块以及负载的寿命。12、电

11、源控制装置总电源由带漏电保护的空气开关控制，另内部设有电压型漏电保护器、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。通过启停控制按钮，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。实验桌为铁质双层亚光密纹喷塑结构，桌面为防火、防水、耐磨高密度板

12、，结构坚固，形状 似长方体封闭式结构，造型美观大方；设有两个大抽屉、柜门，用于放置工具、存放挂件及资料 等。桌面用于安装电源控制屏并提供一个宽敞舒适的工作台面。13、交流变频控制模块三菱FR-D720S-0.4k变频器:具有RS485通信接口及基本操作面板。米用通用磁通矢量控制，1Hz时150%转矩输出；内置Modbus-RTU协议；内置制动晶体管；扩充PID，三角波功能；带安全 停止功能。各控制端口引至面板，可实现多种外部控制。14、西门子PLC主机模块： fQ的LED 端f谨按岸 用:金标准(DIN) 汗軌上安製的兜片 以衣帕狀总LED (保护葢下面】：LINK. RXTX状态LED： R

13、UN. STOPERRORRS4&通信端口可选信廿板仅眼标准型 存储连援hlftl采用西门子CPU 200smart系列主机，SR201）电源电压：85264VAC；电源频率：4763Hz；2）防护等级:IP20到IEC529；3）输出给传感器的电压:DC 24V （20.4-28.8V）；4）输出给传感器的电流：300mA，电子式短路保护（600mA）；5）为扩展模块提供的输出电流：660mA；6）用户存储器：18KB程序存储器/12KB数据存储器/最大10KB保持性存储器；7）接口：一个以太网通讯接口； 一个RS485通讯接口；8）本机I/O：数字量（开关量）输入12，其中4个可用作硬件中

14、断，14个用于高速功能;9）数字量（开关量）输出：8，其中2个可用作本机功能；10）可连接的I/O：数字量输入/输出，最多256位/265位；11）模拟量输入/输出：最多56个字输入/56个字输出。（2）西门子AM06模拟量输出输出模块（与SR20配套使用）：12）模拟量输入点数：4；13）输入类型：电压或电流（差动），可2个选为一组；14）输入范围：10V,5V,2.5V，或 020mA；15）分辨率：电压模式：12位+符号位；电流模式：12位16）精度：电压模式：满量程的0.1%/0.2%；17）电流模式：满量程的0.2%/0.3%；18）模拟量输出点数：2；19）输出类型：电压或电流20

15、）信号范围：电压输出10V或 电流输出020mA；21）分辨率：电压12位（11位+符号位），电流11位；22）精度：满量程的0.5%/1.0%。15、智能仪表（AI808P 3台） 本系列仪表采用了国际先进技术，输入采用数字校正系统，内置常用的热电偶和热电阻非线性校正表格，测量精度高。本系列仪表具备100240VAC输入开关电源及多种外形尺寸。本系列仪表采用先进的专家PID智能调节算法。控制精度稳定，无超调，具备自定（AT）功能。 本系列仪表具有输入功能全通用，输出功能模块化，可通过更换不同功能的模块来实现各种控制方式 和丰富的输出功能，以适用于各种使用场合。 本系列仪表具有50段程序控制功

16、能，并具备停电处理、测量值启动、准备功能等多种选择功能。 本系列仪表具有通讯功能，通过计算机可实现对仪表的各项操作及控制。 本系列仪表新增了线性电流输入规格。 技术规格 输入规格：热电偶：K. S. R. T. E. J. B. N. Wre325 等。热电阻：PtlOO、Cu50、CulOO 等 电 阻：080Q、0400Q等 电 压：020mV、0100mV、0IV、05V、15V 等 电流：020mA、420mA等 测量范围：热电偶：K(-50+1300C)、S(-50+1700C)、R(-50+1650C)、T(-200+350C)、E(0+800C)、 J(0+1000C)、B(0+

17、1800C)、N(0+1300C)、Wre325(02300C)、Pt 100(-200+600C)、Cu50(-50 +150C)、Cul00(-50+150C)、线性输入： -1999+9999由用户定义 测量精度：0.2级(电压、电流、热电阻及热电偶输入且采用铜电阻补偿或冰点补偿冷端时) 0.2%FS 2.0C(热电偶输入且采用仪表内部元件测温补偿冷端时)响应时间：W0.5秒 报警功能：上限、下限、正偏差、负偏差等4种方式。 变送输出：010mA, 420mA。020mA可定义配电输出：24VDC电压，最大输出电流50mA，可供无源变送器用。温度补偿：050C温度自动补偿环境温度：050

18、C 电 源：100240VAC(50Hz/60Hz)开关电源、24VDC 2V功耗：W5W 面板尺寸：96*96 mm 开孔尺寸：92*92 mm16、比值器、前馈反馈补偿器、解耦装置提供硬件前馈反馈补偿器、比值器和解耦装置，完成前馈反馈、比值、解耦控制实验，其中通过比值器可完成流量单闭环与双闭环比值控制实验；通过前馈反馈补偿器可以完成液位与流量 以及温度与流量的前馈反馈控制实验；通过解耦装置可完成液位与温度以及锅炉夹套与内胆的温 度解耦实验。17、通讯模块配有网口、RS485等与PC机之间的转换接口设备18、监控软件及工程：实验控制采用JAVA（或Python）平台，软件的运行算法完全可编辑

19、，并可进行通讯参数的修改及设定控制算法的参数，被控参数的实时曲线、历史曲线进行动态显示，还能对实验流程图和本实验相关的被控参数的动态变化进行显示。C3D m.birignL12 ibvrionL131 Bimw斯目一荘件如旳I乏用买训C3D m.bvrinLl? i 科日umwC3D mat-jnor-Ll? i BirnonC3D m.bvrionL13 i *EluoC3D m.MmLT? i NEIumwC3D R1”bvrionLM i BimwbvrionL14 i BimwC3D m.bvrinLlL i MiBumwC3D mabunc*nLlLl i pfidBrion79 I

20、iki m.-iAilKlKAL : wiUflltcTn I Ca I E_buHunL : wiBion I Cn I rn.buHnnLl: MtEijHDnCtide Sene*MMi!FftUMrrtsJOrfflopJKsMfapNa-Tie MpFrjif-LFrameCtJwst rrmrtini PrepirtlrF 4 El Frarp 甲runu MFrjm闵.ijflS*. 时 tk1EFhI Ct I m_bvHDnLlL2 : iwcLjHDn I til I E_buHunLiLM : iKcSuHanI fti I m.buHnnLlLL :*t日临sn I f

21、ti I m_huHanLlL3：Li: nkSuHd rn.iftilidnvL : wiilidJrM i4k rn_iJtiikTKdt2 : wi&talicTKK 最 rn_iJtiikTKdt2i : iwIxticTa rTi.n-MFubwi: MAhruBar :嗣鈕ruL 0 : wiMwi心we 冃” 3 : vnMcnuObem.I RAeixiI pfleiXi w-rMcrxi顶目百fl讲 才翔判地瀏试Q sowaWIE hXBjQTIrc_5 回 rv世 Fyt加ffi cxiifc 熬毗也 *ltJi Fs33Bsfilto 忡fiEismn Seo EL 20

22、L? I9 htpi/Z-HT- nt-3EBbua Ldr- bee/iapari nimport WUUOclaxx HyFt Url I Ht. Fe Url J :dnf _ LnLt t xulf. paranh J :刃，PEO!， Mir? paiMStp id =価)_! tltl4 =过孔烷無音兵芒羊自1世肚1血1罕 f-391 =91 se =刃$1詔日网I 电If. SealsOJYtfEiK us. D&ftvjltSigejDMaultSl翳】bSls&x = t.DcccSlserC粧町血L )梵圮打皿亡=m.UuitMit %11顶叮?_山亚凶目二 EtiEfiS

23、fill-Sd 15-Mlfcditk-I*tmLtFitIcart u.S1et iort-l U.KLL LSiFmiI I r.Fmi： li； w_FukfcFIirLLOEBJin. wiFllHrSLE.KlHUZ. w.KfllmHI:_l1FfilUl, Esin, ”丘fT J JM 別 “fhrttanUF 0ml AK| 皿 liLKJLCEWtETLHI 軌 EfMT肛5 SMLLLlmttCffiLlZ = stButbsri!* 5sir? 皿:!1口0低_才凰目M. 石自僅重音艮惜料性内乳恫1 刑IV匸厲】廿处Li Lt灼 町，:Slsmt HJ.-J打sit.

24、nU_lEFT ) nH.B.bmtanl |2. at Fanh ： n.Fanl I 巴 .辰椚鬪斑FjIMJ：. ISflTSTELEJt顽L, w_ FlitHKEDsHl.WMtiiL. F“h耳=E kt、taxarI-hddjnonL12 iC3D m.bvrionLlSI i mEIuoC3D m.rajrtl: Prnject4 Unigrwr ” C+ yiJidih Z* flip j*Ljjb XRlZ：d aLt r*U-tit絹緞I S t賦亠t.AddiQMi 口 凶沾匚31 谕ne丼 厂 Mtflu/TocbB 目Li,OX I Forms E&Filbbcin

25、WJ*! S InvCade GenF fiUMrrtsurtOe-iMopVeTUbpIMam亡 MpFrMTeL | 左沖 Frame务:iat - wFcrr-uldiT m3j&JD匚 血4ic Ei Wee tqq耳 Hdpttt23 2唱；需暑出怡L7谊L9因2L畐黑書芻30蛰霸當零認悲曲器器器-?PrMMbisiri : wKBsofhiMr*fc HVPWlfcTiMffL IWftalfcTMiji m.tunonm. wiHunoon I fti I m_huHiinLiS : wiBiMon I I m_tuHunLiW : wiBiMon I I E_buHunLIL

26、: wiBiMon I I rn.buHnnLlLl.: wKEliHnn CS3 ffl_bwttonili21 FfldjHonC3D rn.bvHnnLl归LI I 叔何阳 m-Pwik1heL i w*5wifcUne m-PWlfcTiK2 iMiSwIfcTiM *： HVPWlfcTiK2.| 曲1闵1応 f m.rrMnjhHl: idMrijBvE : i曲WruI门：wiManibE 厚:WiiManLLbrn L 厚:WivManLLbrn L : wi帕m心e:MdVtani.I RflrfWleiMit kAK,ZGIS 3 ife E=lL iEHGZBGZEiSH

27、 Q mAdhtarWjff = 0MML存-lODlHL =咖leieieieieieieieieieieieieieieieieieieieieieieieieieieieieieieideieieieieiI? C3a KFebmIleieieieieieieieieieieieieieieieieieieieieieieieieieieieieieieiaeieieieiei轉lf UtatiKiIiitsrl = ss, St HisTMt t Lrr.xt I. S.-l FHit n_：F i H, . R.fllFdllLY.IEFWILI:. re. KflISlYLE.ft

28、.WUL, n-FilMlKELJHl.MiHUL, F Jxi Srf-、? 関kixL 汩尿 znLf-acri LETrxt U 0. - iLLj k. aLCGH.CEJUEA.Hl L411 Al,百 JnH. bid tanl - _ tu-l h-an xi Ltr _ 3D JOTf ( u itH +7 |* U 叼 IFR) Mill!, m_ L*k auLhPui-l xcn( ec. flMj -1 人 wiHT LEFT 1 Hi.lmrl：9YtniYtL 13j KfllFtflLTJEFAlLTj 啊RSBTATTLEJEfMILp 0再町FA贞岛 _#1?

29、_ I bSiasrh嗣氷点吐匕口工図甘迦訂 * si皿|倔皿1心!工0!死氐iEf覚魁丁扛了 5 ) fMrri*rurrHMfifrjrri回 曲辑辑 JPvlvlvlwwwwwwwiA.0ew lmpLX-ri.ircrrnEluikHr 曲Fd l torhHMCt TfXnc.; frame刖3.匕口11_1皿即!1,疥屮州事iE&Hi Lj if克井-)MjP-awU iHalf ft I 二乩 1两【*:超!：刖M, Iij-ffftj 亟.Eapt禅血舟 st ITElJKfSUL ci L_ I. ApF-md! xalL 存 I、厲血 4 = w.IffiaOra Lfc-

30、 k_MHibiE I. JkppindL xa H. Jj u +CI4 4f )xl. IJ IC!_ uCa； M.EBpStELhc, _rEM:ilZ ui_miruE| |rilf- - n_lhml r .!. Hi_n-EaMySt rinc, k. 1EM_WuF1AL I2-Lf_ I. App4fdm( alf. ft IrirA_handi rnpLa-rlLulit.vroiKAL : PR|chM|if rjrTMl: FnamlLS E m_bimofllLfi EE m_bimcilLli EEJ m_bimofllliLl I I m_hiAmlLU l*l

31、m_hiMonlL13 l=l m_hiMoniL131: n |_fcj m_hi/fconiL131L : m.ilitiEErHi.:ab m_ilrtiETail2: wd 知 m_ilrtETiiil2L : w mmmLirL : vnManiE : wiMenuCenimvn sWCk 跖& 口口曲 Cfiraif*sMenu iTsfi barPzpinlHe FytFwfiClbis IfFiMijSZ C wlFe应 l一沁一畔耳i PfifIt ) i-Ftm- jnit ( HiiLFrra Lt. S-itSaTaHinhxST I nc. Dat auLhSiTi,

32、. n_ Lt luLhSsri jn. IhruBxE ( Q )_lhnuliB. alf. ! LL-.1, u4ff_P n. E*pl r3nEl n. lEM_MUjd. Ifll&ir I LSIlL FT )caiLf- ? nc. HinuCxaiLf. n_ Knu，0s&1 tns.siijlrirI., .h适 单:住狀 朝4U車K 柏庖.區|就_水橹就*W aHS 園 惋妒内區*A-.JCtSJft 也也.肚一三団环 c_ :tt ft*-A 园TAteit&-国 草盼園a*.圉KL.trMt国pgtn園険同环展“:SB却fl IH2H : Q,MOS7.：/KReS

33、OBS5?!ffi Jr i iMili H10 HA0 Sli HO通辛耳20、防干烧保护装置供电24VDC；干烧触点报警输出；配套干烧探头，干烧自动报警并切断加热控制回路。21、24V开关电源HS10024直流24V输出；容量：4.5A；调制方式：脉冲宽度调制(PWM)式晶体管；输入电压：85-264V；工作效率：85%；电压调整率：10%；负载调整率：5%。22、电缆线、接头插座及连接导线连接导线采用多规格多颜色的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

34、等优点，插头采用实芯铜质件外套铍轻铜弹片，接触优良。序号名称型号数量单位厂家1.编程电缆8P1根2.3号实训连接线65cm 红10条3.3号实训连接线65cm 绿5条4.3号实训连接线65cm 蓝5条5.3号实训连接线65cm 黑10条6.3号实训连接线50cm 红3条7.3号实训连接线50cm 黑3条8.4号实训连接线50cm 黄3条9.4号实训连接线50cm 绿3条10.4号实训连接线50cm 红3条11.4号实训连接线50cm 黑3条12.4号实训连接线65cm 黄1条13.4号实训连接线65cm 绿1条14.4号实训连接线65cm 红1条15.4号实训连接线65cm 黑1条23、常用工具配套有长柄螺丝刀、小螺丝刀、活口扳手、内六角扳手、生料带等日常常用维护工具。24、实训资料配套有产品的使用手册、实验指导书、实验常用数据等资料。