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      上海方晨科教設備制造有限公司

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    7. 過程控制及綜合自動化系列

      FCGK-01A過程控制實驗裝置


      FCGK-01A過程控制實驗裝置
      一、概述
          1、過程控制綜合實驗裝置(Process Control System,簡稱PCS),是模仿現代工業生產過程中常見的物理量,諸如溫度、壓力、流量、液位等參數,對其進行測量、控制,分析過程參數變化特性,研究過程控制規律(如PID控制)的教學實驗設備,過程控制綜合實驗裝置選用智能化的工業用儀器儀表,接近工業實際,使用安全,運行穩定,維護簡單,性價比優越。本裝置集合多種控制方式,再現實際工業現場使用的控制手段,采用聲光報警系統,并提供用戶更友好的二次開發接口。
      2、可滿足“自動調節原理”,“過程控制”,“控制儀表”,“自動檢測技術與傳感器”,“計算機”及相關課程的教學實驗需求;
      3、可作為有關企業技術人員、儀表操作人員、系統運行監控人員的實習、培訓實驗設備。
      二、產品結構與特點:
      1、分體式設計,模塊化組裝式結構,可以根據不同的需要選擇、PLC控制,儀表控制,模擬PID控制,單片機和計算機控制組成不同的控制系統。含有常規水箱檢測控制裝置、鍋爐加熱裝置。
      2、二水箱配置;雙路供水系統。
      3、實驗柜完全敞開設計,內部器件全部可視,有利直觀教學和維護。
      4、人性化設計,配有儲水箱,進排水自控裝置,減輕實驗人員勞動強度。為實驗文明操作提供條件。
      5、裝置的儀表、部件均選用現代化技術工業級產品,智能化程度高。精度好,規格多樣。有利直觀教學和拓寬學生工業現場知識。為以后走上社會打好結實基礎。
      6、安全度高,系統配有漏電保護,帶保護套的專用實驗電源連線,及溫控箱防止無水加溫自動控制等,力求保護人身、設備安全。
      7、開放度好,在教師指導下,學生可觀察、可自己動手參與操作、可自行編程進行驗證、可根據記錄的實時曲線進行理論分析等。
      8、鍋爐加熱程控保護系統:
      (1)加熱電路加有保險管進行過載保護,并具有防干燒保護功能;
      (2)鍋爐加熱內膽加由水位液位保護裝置,水位不達到一定的高度,控制系統不能控制可控硅調壓器工作。
      9、人生安全及設備的保護措施:
      (1)加有電流型漏電保護器,防止設備漏電短路造成的設備及人身傷害。
      (2)各控制電路加有保險管,有效保護器件因過載造成損壞。
      10、電源啟??刂品绞?;采用啟停按鈕控制接觸器來控制電源的啟停。
      11、漏電保護裝置及安全性和安全承諾:
      (1)各種電源及各種儀表具有可靠的保護功能
      (2)各種電源及各種儀表的強電采用開關控制,學生不自行接線,不存在強弱電混插的問題。
      (3)實驗強電接線插頭采用封閉式結構,防止觸電事故的發生。
      三、系統技術參數:
      1.工作電源:單相三線 220V±5% 50Hz;
      2.    整機容量:<5KVA   
      3.控制信號:電壓0~5V;電流4~20MA;
      4.外形尺寸:1720mm×730mm×1600mm
      5.上位計算機組態軟件
      6.可以同時對三個參數進行采集,比如,一組測流量,一組測溫度,一組測壓力;
      7.重量:實驗臺+實驗架,約重250Kg
      四、系統主要配置及功能介紹(以下為單套配置清單)
      序號 名 稱 規格、參數 數量
      1 實訓平臺 實訓對象臺架全部采用不銹鋼框架
      使用壽命增強不易生銹機械強度高
      1套
      2 實訓屏 提供實驗所需的單相AC220V電源,總電源由帶漏電保護的空氣開關控制,另控制屏內部設有電流型漏電保護器,配有漏電報警指示燈和告警復位按鈕,安全性符合國際標準。實訓裝置的電網電壓由一只指針式交流電壓表監示。通過鑰匙開關和啟??刂瓢粹o,使強電系統的操作更為安全方便,進行實訓時鑰匙開關鑰匙由老師保管,等檢查無誤時由老師打開鑰匙開關。并設置有執行元件輸入輸出接口、模擬量信號輸入輸出接口。所有信號接口均采用國際標準的IEC信號接口。執行機構接口有單相可控硅移相調壓裝置、三相不銹鋼磁力泵及電加熱管組成。并將對象系統各傳感器檢測及執行器控制信號同面板上的插座相連,便于學生自己連線組成不同的控制系統。 1套
      3 電腦桌 型材和鈑金結構,用于放置計算機,下方裝有萬向輪。尺寸:560mm×600mm×1020mm。 1張
      4 控制對象 包括2只上水箱、下水箱和儲水箱。上、下水箱采用優質有機玻璃,結構包括緩沖槽、工作槽、出水槽,用以完成液位相關實驗,水箱容積17.5*10-3m3采用優質有機玻璃,水箱底部均接有壓力傳感器。儲水箱由不銹鋼板制成
      不銹鋼溫控實驗箱1只       由加熱箱、加熱環、Pt100、溫度變送器組成,加熱箱內無水斷電保護裝置,也防止溫度干燒。
      儲水箱自動進、排水裝置1套  其中儲水箱底部裝有出水閥,水箱需要更換水時,把出水閥打開將水直接排出。   
      1套
      5 HONEYWELL智能電動調節閥 等百分比特性內置侍服放大器,稀土永磁同步電機,體積小,力矩大.工作電壓 24VAC,輸入電流4-20mADC
      等百分比特性內置侍服放大器,稀土永磁同步電機,體積小,力矩大,比普通的電動閥貴
      1只
      6 三相磁力泵 無泄漏,低噪音,三相220VAC,180W,揚程8米。 2臺
      7 交流變頻控制(日本三菱) 采用日本三菱公司的FR-D720S-0.4K-CH型變頻器,控制信號輸入為4~20mADC或0~5VDC,交流220V變頻輸出用來驅動三相磁力驅動泵。 2臺
      9 溫控調壓模塊+散熱器 全隔離單相交流可控硅調壓模塊;控制信號:4-20mADC。
       
      1套
      10 加熱環  功率:1800W,220VAC。
      具有防干燒保護功能
      1只
      11 擴散硅壓力變送器(液位) 選用美國NovaSensor原裝進口的擴散硅隔離探頭。0.5級精度;輸出信號:選4-20mADC(二線制);接頭及外殼材料:不銹鋼(1Cri18Ni9Ti)。 2只
      12 壓力變送器 選用美國NovaSensor原裝進口的擴散硅隔離探頭。0.5級精度;輸出信號:選4-20mADC(二線制);接頭及外殼材料:不銹鋼(1Cri18Ni9Ti)。 1只
      13 Pt100溫度傳感器及溫度變送器 Pt100:A級;溫度變送器:0.5級精度,0-100℃。 1套
      14 渦輪流量計及流量變送器 (1)量程:選0-1200L/h;(2)輸出信號:4-20mADC;(3)精度:0.5級。 2套
      15 單片機控制 4模擬量輸入,2模擬量輸出 1套
      16 PID調節器控制 硬件模擬PID控制掛箱由給定信號源、比例積分微分設定旋鈕以及PID調節回路組成,以上組成部分均由硬件給出動作,可完成單/雙閉環控制實驗。 1臺
      17 智能儀表控制系統 AI 808P智能儀表 2臺
      18 PLC控制系統 采用西門子S7-200 SMART主機CPU SR20(自帶以太網通訊口),配置一個4入/2出模擬量模塊EM AM06,可完成所有單通道輸出、多通道輸入控制實驗。 1套
      19 繼電器 小型繼電器 1只
      20 電磁閥 電磁閥作為電動調節閥的旁路,可以實現階躍和脈沖干擾,通過手動閥開度可調節階躍和脈沖干擾的大小。 1只
      21 液面探頭   2只
      22 配有24v直流穩壓電源 提供直流24V電源 1只
      23 帶護套手槍式連接導線及配件 —— 1套
      24 網絡控制軟件 上位機軟件
      擁有完善的編程軟件、過程裝置管理軟件及上位監控管理軟件,配備MCGS工控組態軟件(DEMO),單片機數據采集與Matlab算法控制軟件, PLC編程軟件:
      MCGS工控組態軟件
      每套過程控制實驗裝置需配置一臺上位監控PC機,在智能儀表控制與PLC控制系統的PC機上安裝有MCGS工控組態軟件,能夠對設定值、輸出值、P、I、D及各類可寫參數進行操作,觀看動態變化棒圖顯示、測量值實時曲線等。
      1套
      25 PLC編程軟件 PLC的編程環境軟件,通過通訊電纜線使PLC與計算機使用本軟件建立通訊關系后,使用本軟件可以對PLC的所有功能進行編程,對編寫好的程序進行下裝,對已運行程序進行在線編程或監控等。 1套
      26 智能儀表控制軟件 利用RS232通信接口,配合單片機控制與計算機算法控制軟件,實現各種數字式PID運算控制和各種先進的智能控制,并實現數據實時采集作圖。而且學生可以使用著名的MATLAB數學軟件自行編制各種新型的、先進的控制算法,如模糊控制、神經元控制等。另外單片機還可作為獨立的控制器完成實驗。 1
      五、系統能完成的實驗項目
      1.實驗裝置的基本操作與儀表調試
      2.壓力變送器的零點遷移和性能測試實驗
      3.單容自衡水箱的對象特性測試實驗
      4.雙容自衡水箱的對象特性測試實驗
      5.溫度位式控制實驗(智能儀表控制、PLC控制,共有兩種模式)
      6.溫度連續控制實驗(單片機控制、智能儀表控制、PLC控制和模擬PID控制,共有四種模式)
      7.智能儀表控制實驗
      8.單容水箱液位控制實驗(單片機控制、智能儀表控制、PLC控制和模擬PID控制,共有四種模式)
      9.雙容水箱液位控制實驗(單片機控制、智能儀表控制、PLC控制和模擬PID控制,共有四種模式)
      10.流量定值控制實驗(單片機控制、智能儀表控制、PLC控制和模擬PID控制,共有四種模式)
      11.單容水箱壓力PID控制實驗(單片機控制、智能儀表控制、PLC控制和模擬PID控制,共有四種模式)
      12.單回路控制系統的質量研究
      13.串級控制系統連接實驗
      14.液位串級          PID控制實驗
      15.計算機控制系統
      16.單片機控制系統
      17.PLC上下水箱液位串級控制實驗——利用PC/PPI通訊電纜、MCGS組態軟件
      18.液位流量串級控制實驗——利用PC/PPI通訊電纜、MCGS組態軟件
      19.基于MATLAB的單回路PID控制實驗
      20.基于MATLAB的串級PID控制實驗

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