FCJS-6A型過程控(kong)制綜合實驗裝置

一、概述

過程控制(zhi)綜合實驗裝置是本(ben)集自動(dong)化儀表技(ji)術(shu)，計算機技(ji)術(shu)，通訊(xun)技(ji)術(shu)，自動(dong)控(kong)制(zhi)(zhi)技(ji)術(shu)為一體的(de)多功(gong)能實(shi)(shi)驗(yan)裝(zhuang)置(zhi)。系(xi)(xi)統包括流量、溫度(du)、液位等(deng)參數，可實(shi)(shi)現(xian)系(xi)(xi)統參數測定、單回(hui)路控(kong)制(zhi)(zhi)、串(chuan)級控(kong)制(zhi)(zhi)、前饋控(kong)制(zhi)(zhi)、比值控(kong)制(zhi)(zhi)等(deng)多種控(kong)制(zhi)(zhi)形式。該實(shi)(shi)驗(yan)裝(zhuang)置(zhi)既(ji)可作(zuo)為本(ben)科、專科、高職過(guo)程控(kong)制(zhi)(zhi)課程的(de)實(shi)(shi)驗(yan)裝(zhuang)置(zhi)，也可作(zuo)為研究生及(ji)科研人員(yuan)在復雜(za)控(kong)制(zhi)(zhi)系(xi)(xi)統、先進控(kong)制(zhi)(zhi)系(xi)(xi)統研究方面提供(gong)物理模擬對象和(he)實(shi)(shi)現(xian)手段。

二(er)、產品結構與特(te)點

1.分體(ti)式(shi)設計，模塊化組(zu)裝式(shi)結構，可以實現(xian)不同的控制(zhi)系(xi)統。

2.雙水箱(xiang)配置；雙路(lu)供水系統。

3.實驗柜(ju)完(wan)全(quan)敞開設計，內部器(qi)件全(quan)部可視，有利直觀教學和維護(hu)。

4.人性化設計，配(pei)有儲水箱(xiang)，進(jin)排水自控(kong)裝置，減輕實(shi)驗人員勞(lao)動強度。

5.裝置的(de)儀表、部件均(jun)選(xuan)用(yong)現代(dai)化技術工業級產品，智能化程度高(gao)。精度好(hao)，規格 多樣。有利直觀教學和拓寬學生工業(ye)現(xian)場知識。為(wei)以后走(zou)上社會打好結實基礎。

6.安全(quan)度高(gao)，系統(tong)配有漏電保(bao)護，帶保(bao)護套(tao)的(de)專用實驗電源連線，及(ji)溫(wen)控箱防(fang)止(zhi)無(wu) 水加溫(wen)自動控制(zhi)等，力求保護人身、設備安全。

7.開放(fang)度好(hao)，在(zai)教師指(zhi)導下，學生可(ke)觀察、可(ke)自己動手參與操作、可(ke)自行(xing)編程(cheng)進(jin)行(xing) 驗證、可根據記錄的實時曲(qu)線進行理論分析等。

8.電源保護措施

(1)加(jia)有(you)電流型漏(lou)電保護器(qi)。

(2)三相電源加有保險管，防止斷路(lu)。

9.電源啟停控制方式；

采用(yong)啟停按(an)鈕控制(zhi)接觸器來(lai)控制(zhi)電源的啟停。

10.漏電保護裝置及(ji)安全性；

(1)各種電源及各種儀(yi)表的(de)可(ke)靠的(de)保護功能

(2)各種電源及各種儀表的強(qiang)電采用(yong)開關控(kong)制(zhi)，學生不(bu)自行(xing)接(jie)線，不(bu)存(cun)在強(qiang)弱電混(hun) 插的問題(ti)。

(3)實(shi)驗強電接線(xian)插頭采用封(feng)閉式結(jie)構，防止觸電事故的發生。

三、技術參數

1.供電電源

單相交流(liu)電源(yuan)：電壓(ya)AC380V，功率1.5KW，標(biao)準(zhun)三相五線制。系統接(jie)地良好。

2.實驗室應有水源(yuan)和進排水口(kou)。進排水口(kou)與設備間距離(li)一般要(yao)求小于10米

3.系統提(ti)供直流線性穩壓(ya)電(dian)源（朝(chao)陽電(dian)源產品(pin)） 24VDC/1A。

4.外(wai)形尺寸（組合后）：對(dui)象:1600mmX750mmX1850mm左右

5.重量：約重200Kg；實驗臺+實驗架(jia)，約重250Kg

四(si)、系統組成

整套(tao)系統分(fen)為：上位控制層(ceng)系統，實驗(yan)對象層(ceng)，檢測(ce)傳感、變送、執行設備(bei)，上位控制軟件四部分(fen)。系統特(te)點(dian):整套系統安放(fang)在(zai)可移動(dong)的試驗臺桌上，小(xiao)巧且試驗裝置占地(di)面積小(xiao)

水箱

可(ke)移動(dong)(dong)外置不銹(xiu)鋼(gang)(gang)儲(chu)水(shui)箱及水(shui)泵(beng)(beng)安裝(zhuang)在帶可(ke)移動(dong)(dong)腳輪的(de)推車(che)上(shang)（由不銹(xiu)鋼(gang)(gang)方鋼(gang)(gang)管(guan)制作(zuo)的(de)），作(zuo)為一體。水(shui)泵(beng)(beng)出水(shui)口帶快插(cha)接頭，水(shui)泵(beng)(beng)同控制對象管(guan)路系統相連(lian)便可(ke)實驗。

4.有機(ji)玻璃雙容串(chuan)接水箱：由進口(kou)有機(ji)玻璃制作，上位水箱(圓形大約：長200×寬200×高400mm)、下水箱(圓(yuan)形大約：長200×寬200×高(gao)400mm)、上下水箱(xiang)雙容串接安裝，每個(ge)水箱(xiang)帶溢流管(guan)及下排水管(guan)及閥門(men)，壓(ya)力液位傳感器接口。

2、檢測傳感器、執行機構：

1.流(liu)量傳感器(qi)：渦(wo)輪流(liu)量計＋流(liu)量變送儀。

2.液位傳感(gan)器(qi)：擴散硅液位傳感(gan)器(qi)二(er)個(ge)，分(fen)別用(yong)于檢測上下兩個(ge)水箱(xiang)的液位。另外(wai)加熱(re)鍋爐容器(qi)上還加一個(ge)擴散硅壓(ya)力傳感(gan)器(qi)，做恒壓(ya)供(gong)水實驗(yan)時檢測容器(qi)壓(ya)力。

3.溫度傳感(gan)器：Pt100熱電阻傳感器一(yi)個，Pt100熱電(dian)阻溫度變送器一(yi)個(ge)。用(yong)于檢測帶夾套的(de)(de)不銹鋼常壓加熱鍋爐的(de)(de)內膽溫度。

4.壓(ya)力傳(chuan)感器(qi)：擴散硅(gui)壓(ya)力傳(chuan)感器(qi)一個(ge)。用于檢測管路壓(ya)力實(shi)驗(yan)時(shi)的動態壓(ya)力。

5.變頻(pin)調速器：三菱變頻(pin)調速器一(yi)個。用于(yu)調節變頻(pin)動力支(zhi)路的供水壓力及流量。

6.電(dian)動調節閥(fa)(fa)：全不銹鋼電(dian)動調節閥(fa)(fa)一(yi)個。用于(yu)調節電(dian)動調節閥(fa)(fa)動力(li)支路的供水(shui)壓力(li)及(ji)流量。

3、過程控制系統(tong)

1.控制(zhi)操作/實(shi)驗面板

上位控(kong)制(zhi)操作/實(shi)(shi)驗臺同實(shi)(shi)驗對(dui)象裝置一體制作(zuo)安裝。上(shang)位上(shang)位控(kong)制操作(zuo)/實驗臺安裝在(zai)實驗臺桌上方。

2.控制操(cao)作/實(shi)驗面板(ban)

3.上位(wei)控制操(cao)作/實驗面板：鋼制噴塑(su)結構。

4.強(qiang)(qiang)電(dian)(dian)(dian)控制(zhi)(zhi)面(mian)板(ban)：裝有漏(lou)電(dian)(dian)(dian)保(bao)護(hu)(hu)空氣開關、電(dian)(dian)(dian)流型漏(lou)電(dian)(dian)(dian)保(bao)護(hu)(hu)器(qi)，充分考慮人身安全(quan)保(bao)護(hu)(hu)；配置帶(dai)鑰匙(chi)的電(dian)(dian)(dian)源啟動控制(zhi)(zhi)回路和(he)多組保(bao)險絲，同(tong)時每(mei)一組強(qiang)(qiang)電(dian)(dian)(dian)輸出都有旋鈕開關控制(zhi)(zhi)，保(bao)證設備安全(quan)，操作控制(zhi)(zhi)便(bian)捷；裝有分相(xiang)電(dian)(dian)(dian)壓(ya)表、指示燈，直(zhi)觀，強(qiang)(qiang)電(dian)(dian)(dian)信息一目了然；裝有變頻器(qi)及(ji)其控制(zhi)(zhi)接(jie)口面(mian)板(ban)，方便(bian)變頻器(qi)熟悉、操作和(he)應用。

5.控制(zhi)器(qi)(qi)面板(ban)：變頻控制(zhi)器(qi)(qi)面板(ban)、智(zhi)能儀表控制(zhi)面板(ban)。

6.信(xin)號(hao)接(jie)(jie)口面板：控制對象中的(de)儀表信(xin)號(hao)和電氣信(xin)號(hao)轉(zhuan)移到信(xin)號(hao)接(jie)(jie)線(xian)板上，提供AI、AO、DO等傳感(gan)器檢測及執行器控(kong)制信號接(jie)口，便于(yu)學生自己連(lian)線組成(cheng)不(bu)同的(de)控(kong)制系(xi)統。實驗(yan)(yan)者通過安全(quan)型接(jie)插式導線將(jiang)實驗(yan)(yan)板(ban)與(yu)信號板(ban)之間(jian)進行不(bu)同的(de)配線，以完成(cheng)過程控(kong)制各類(lei)實驗(yan)(yan)。

7.智能儀(yi)表(biao)控制系(xi)統(tong)

儀(yi)表(biao)控制(zhi)(zhi)系統核(he)心為帶通(tong)信功能(neng)的(de)(de)各種儀(yi)表(biao)，儀(yi)表(biao)內集(ji)成(cheng)了各種算(suan)法，根據(ju)現場情況(kuang)整(zheng)定儀(yi)表(biao)控制(zhi)(zhi)算(suan)法的(de)(de)各種參數，達(da)到(dao)控制(zhi)(zhi)效果(guo)。同時帶通(tong)訊功能(neng)的(de)(de)儀(yi)表(biao)與上位(wei)計算(suan)機(ji)的(de)(de)軟件(jian)平臺通(tong)訊。儀(yi)表(biao)各種參數和(he)過程值進入軟件(jian)平臺（一般(ban)為工控組(zu)態軟件(jian)）的(de)(de)數據(ju)庫，再加上組(zu)態的(de)(de)流程畫面和(he)操作(zuo)界面，可以方便在上位(wei)計算(suan)機(ji)整(zheng)定參數，對過程值進行(xing)記(ji)錄(lu)分析。

五、實(shi)驗教(jiao)學內容

（1）單(dan)容及(ji)雙容液位對象(xiang)特征參(can)數測定實驗，了解復雜過程控制(zhi)系統的構成(cheng)。掌握復雜過程控制(zhi)--串級控(kong)制方法（上下水箱(xiang)液位串級控(kong)制）。

（2）測定離心(xin)泵(beng)恒(heng)流量(liang)、恒(heng)壓(ya)力控(kong)制(zhi)(zhi)系(xi)統在(zai)節(jie)躍干(gan)擾作(zuo)用下，離心(xin)泵(beng)出口流量(liang)的過(guo)渡(du)(du)過(guo)程，利用最大(da)偏差(cha)(cha)、余差(cha)(cha)、衰(shuai)減比、振蕩(dang)周期(qi)和過(guo)渡(du)(du)時間等參數評價離心(xin)泵(beng)恒(heng)流量(liang)控(kong)制(zhi)(zhi)系(xi)統的控(kong)制(zhi)(zhi)質量(liang)；

（3）掌握比例度P、積分時間I參數(shu)在流量、恒壓力控制系統的(de)(de)作用(yong)和過渡過程品質指標的(de)(de)影(ying)響；

（4）用“臨界比例度法”、“衰減(jian)曲線法”來工程(cheng)整(zheng)定PID控(kong)制(zhi)參數；

（5）熟悉和(he)掌握化工(gong)基(ji)本量(liang)（溫(wen)度(du)、壓力、流量(liang)、液位(wei)）的測量(liang)方法及影響因(yin)素；對(dui)溫(wen)度(du)、壓力進(jin)行校正，練(lian)習安裝和(he)正確操作(zuo)和(he)測量(liang)。

（6）對現場在線(xian)運行儀表的故障查(cha)找(zhao)并(bing)及(ji)時排除(chu)。

六、主要設備