系统组成:

本系统由现场系统(对象系统)、一次检测传感执行装置及二次仪表、过程自动化上位控制系统、自动化仪表网络通讯转换扩展实验系统、上位控制平台软件及实验范例软件、上位监控计算机站等部分组成。

控制对象:不锈钢储水箱、有机玻璃三容水箱(上中下三只串接)、电加热水箱、电加热不锈钢带夹套反应釜、列管换热器、纯滞后盘管。

系统动力:不锈钢离心泵、三相电加热管。

检测传感器:扩散硅压力液位传感器、涡轮流量计、电磁流量计、Pt100热电阻温度测量变送器。

执行机构:单相可控硅移相调压装置、三相可控硅移相调压装置、电动调节阀、变频器、电磁阀。

控制系统:开放式实验控制柜(台)、智能控制仪表、带通讯的远程数据采集模块、西门子ST20可编程控制器。

软件系统:智能仪表系统实验软件、DDC控制系统实验软件、西门子PLC控制系统实验软件(我公司提供基本的样例工程,老师和学生可根据实际情况自由开发)。

装置功能:

本实验系统是我公司为了适应高等院校本科教学、工程实践平台的需要而研制开发的过程控制及自动化仪表综合实验系统。装置体现典型化工流程,工程化概念,强调工程化、实践化、开放性,既能完成相关课程实验的开设,又是学生进行工程训练、毕业设计、课程设计的平台。同时也可以进行工程技术培训和技术实践。装置系统涵盖知识面:过程控制、自动化仪表及检测传感装置、自动化仪表网络通讯转换。

装置特点:

过程控制工艺实验对象为微缩一个生产过程工艺对象,该生产过程工艺对象要有下述几个特点:

工业常用的四大热工参数:温度、压力、流量、液位有代表性的工程化检测及传感变送装置,常用的工程化执行装置(调节阀、变频器、可控硅移相调压器)都能在其上体现。

工艺对象能稳定实现从单回路、串级、前馈-反馈、比值、滞后及复合控制等实验。

PID、滞后、耦合控制算法及调节算法能在其上验证。

带有控制扩展接口,可与后续大型西门子PLC控制系统、DP/PA总线控制系统、FF现场总线控制系统、DCS分布式控制系统扩展控制。

实验内容:

控制系统组成认识实验:对象认知及仪表操作、传感器的校正实验、实验软件及开发平台熟悉实验。

对象数学模型的测定:单容、双容水箱特性实验。

位式温度控制实验:锅炉温度位式控制实验。

单回路PID调节:液位、温度、流量、压力的PID单回路控制与抗干扰实验。

串级控制实验:液位与液位、液位与流量、温度与温度串级控制与抗干扰实验。

比值控制系统实验:定比值、变比值控制实验。

过程控制系统提高实验:前馈-反馈、解耦等控制实验。

技术指标:

工作电源:三相四线380V±5% 50Hz

外形尺寸:对象 2500×1200×2000mm

控制柜:1510×700×1500mm

整机容量:<6KVA

控制信号:电压1~5V/4~20mA