一、概述
1、過(guo)程(cheng)(cheng)(cheng)控(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)綜合實驗(yan)裝置(zhi)（Process Control System，簡(jian)稱PCS），是工(gong)業生產過(guo)程(cheng)(cheng)(cheng)中常見的物(wu)理量，諸如(ru)溫度、壓力、流(liu)量、液位(wei)等參數(shu)，對其進行測量、控(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)，分析過(guo)程(cheng)(cheng)(cheng)參數(shu)變(bian)化特性，研究過(guo)程(cheng)(cheng)(cheng)控(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)規律(如(ru)PID控(kong)制(zhi)(zhi)(zhi))的教學實驗(yan)設備，過(guo)程(cheng)(cheng)(cheng)控(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)綜合實驗(yan)裝置(zhi)選用(yong)(yong)智能化的工(gong)業用(yong)(yong)儀器儀表，接近工(gong)業實際，使用(yong)(yong)安全，運(yun)行穩定，維護簡(jian)單(dan)，性價比(bi)優(you)越。本(ben)裝置(zhi)集合多種控(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)方式(shi)，再現實際工(gong)業現場(chang)使用(yong)(yong)的控(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)手段，采用(yong)(yong)聲光報警系統(tong)，并提供用(yong)(yong)戶更友好的二次開發接口。
2、可滿足“自(zi)動調節(jie)原理(li)”，“過(guo)程控制”，“控制儀(yi)表”，“自(zi)動檢測技術與傳感器”,“計算機”及相關課程的教學實驗(yan)需求；
3、可作(zuo)為(wei)有關企業(ye)技術人(ren)員、儀表操作(zuo)人(ren)員、系統(tong)運行(xing)監控人(ren)員的實(shi)習、培訓實(shi)驗設(she)備。
二、產品結(jie)構與特點：
1、分(fen)體(ti)式設計，模(mo)塊化組(zu)裝式結構(gou)，可(ke)以根(gen)據(ju)不(bu)同的需要選擇、PLC控(kong)制(zhi)，儀表控(kong)制(zhi),模(mo)擬PID控(kong)制(zhi),單片機和(he)計算機控(kong)制(zhi)組(zu)成不(bu)同的控(kong)制(zhi)系統。含有常規水箱(xiang)檢測控(kong)制(zhi)裝置、鍋爐(lu)加熱裝置。
2、二水箱配置；雙(shuang)路供水系統。
3、實驗(yan)柜完全敞開設計，內(nei)部(bu)器件全部(bu)可(ke)視(shi)，有利(li)直(zhi)觀教學和維護。
4、人性(xing)化設(she)計，配有(you)儲(chu)水(shui)(shui)箱(xiang)，進排水(shui)(shui)自(zi)控裝置，減輕(qing)實驗人員勞動強度(du)。為實驗文明操作(zuo)提供條件。
5、裝置(zhi)的儀(yi)表、部件均選用現代化技術工業級產(chan)品，智能化程(cheng)度(du)高(gao)。精度(du)好，規格多(duo)樣。有利直(zhi)觀(guan)教(jiao)學和拓(tuo)寬學生工業現場知識(shi)。為以后走上社會打好結實基礎。
6、安全(quan)度高，系統配有漏電(dian)保(bao)(bao)護(hu)，帶保(bao)(bao)護(hu)套(tao)的專(zhuan)用(yong)實驗(yan)電(dian)源連(lian)線，及溫控箱(xiang)防止無水加溫自動控制等，力求保(bao)(bao)護(hu)人(ren)身(shen)、設備安全(quan)。
7、開放度(du)好，在教師指導下，學生可觀察、可自己動(dong)手參與操作、可自行(xing)編程進(jin)行(xing)驗證(zheng)、可根(gen)據記錄(lu)的(de)實時(shi)曲線進(jin)行(xing)理論分析等(deng)。
8、鍋爐加熱程控保護系(xi)統：
（1）加(jia)(jia)熱電路加(jia)(jia)有保險管進(jin)行過載(zai)保護(hu)，并具(ju)有防干燒(shao)保護(hu)功(gong)能；
（2）鍋爐加(jia)熱內膽加(jia)由水位液位保護裝置，水位不(bu)達到一定的高度，控(kong)制系統不(bu)能控(kong)制可控(kong)硅調(diao)壓器工作。
9、人生安全(quan)及設備的保護(hu)措施：
（1）加有電流型漏(lou)電保(bao)護器，防止設備漏(lou)電短路造成(cheng)的設備及(ji)人身(shen)傷害。
（2）各控(kong)制電路(lu)加有保(bao)險管，有效保(bao)護器件因(yin)過(guo)載造成損壞(huai)。
10、電源(yuan)啟(qi)停(ting)控(kong)制(zhi)方式；采(cai)用啟(qi)停(ting)按鈕控(kong)制(zhi)接(jie)觸器來控(kong)制(zhi)電源(yuan)的啟(qi)停(ting)。
11、漏(lou)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(ju)有可靠的保護功能
（2）各種電源及各種儀表(biao)的強電采用開關(guan)控制，學生(sheng)不自行(xing)接線，不存在強弱(ruo)電混插(cha)的問題。
（3）實驗強電(dian)(dian)接線插頭采用封閉式結構(gou)，防止觸(chu)電(dian)(dian)事故的(de)發生。
三、系(xi)統技(ji)術(shu)參數:
1.工作電源：單相三線 220V±5% 50Hz；
2.整機(ji)容量：<5KVA
3.控制(zhi)信號(hao)：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(jian)
6.可以(yi)同時對三(san)個參(can)數進(jin)行(xing)采集(ji)，比如，一(yi)組測流量，一(yi)組測溫度，一(yi)組測壓力(li)；
7.重(zhong)(zhong)量(liang)：實驗(yan)臺+實驗(yan)架，約重(zhong)(zhong)250Kg
四、系統主(zhu)要配置及功能介(jie)紹（以下為單套配置清單）
| 序號 | 名 稱 | 規格、參數 | 數量 |
| 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 | |
| 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。通過鑰匙開關和啟停控制按鈕，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 | |
| 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 | |
| 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 | |
| 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 | |
| 單相磁力 泵 | 無泄漏，低噪音，單相 220VAC，90W。 聲音比較小，有利于實驗室保持安靜，工作的穩定性非常好。 | 1臺 | |
| 三相磁力泵 | 無泄漏，低噪音，三相220VAC，180W，揚程8米。 | 1臺 | |
| 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。 | 1臺 | |
| 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 | |
| 加熱環 | 功率：1800W，220VAC。具有防干燒保護功能 | 1只 | |
| 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 | |
| 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 | |
| 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 | |
| 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 | |
| 單片機控制 | 4模擬量輸入，2模擬量輸出 | 1套 | |
| 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 | |
| 智能儀表控制系統 | AI 808P智能儀表 | 2臺 | |
| 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 | |
| 繼電器 | 小型繼電器 | 1只 | |
| 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 | |
| 液面探頭 | 2只 | ||
| 配有24v直流穩壓電源 | 提供直流24V電源 | 1只 | |
| 帶護套手槍式連接導線及配件 | —— | 1套 | |
| 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 | |
| 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 | |
| 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套 |
五、系(xi)統能完成的(de)實(shi)驗(yan)項(xiang)目
1.實驗裝置的(de)基(ji)本操作與儀表調試(shi)
2.壓力變送器的(de)零點(dian)遷(qian)移和(he)性能測試(shi)實驗
3.單容(rong)自(zi)衡水箱的對象特性測試實驗
4.雙容(rong)自衡水箱的(de)對象特性測試實驗(yan)
5.溫度位式控(kong)制實驗（智(zhi)能(neng)儀(yi)表控(kong)制、PLC控(kong)制，共有兩種模式）
6.溫度連(lian)續控(kong)制實驗(yan)（單(dan)片(pian)機控(kong)制、智(zhi)能儀表控(kong)制、PLC控(kong)制和模擬(ni)PID控(kong)制，共有四種模式）
7.智能儀表控制實(shi)驗
8.單容水箱液位(wei)控制(zhi)實(shi)驗(yan)（單片機控制(zhi)、智能儀表控制(zhi)、PLC控制(zhi)和模(mo)擬PID控制(zhi)，共有四種模(mo)式）
9.雙容水(shui)箱液(ye)位控制實驗（單片機控制、智能儀表控制、PLC控制和模(mo)擬PID控制，共有四種模(mo)式）
10.流量定值控(kong)制實驗（單片(pian)機控(kong)制、智能儀表(biao)控(kong)制、PLC控(kong)制和模(mo)(mo)擬PID控(kong)制，共(gong)有四種模(mo)(mo)式）
11.單容水箱壓力PID控(kong)制(zhi)實驗(yan)（單片機(ji)控(kong)制(zhi)、智能儀(yi)表控(kong)制(zhi)、PLC控(kong)制(zhi)和模(mo)擬PID控(kong)制(zhi)，共有四(si)種模(mo)式）
12.單回路控制系統的質量研究(jiu)
13.串(chuan)級控(kong)制系統連接實驗
14.液(ye)位(wei)串級 PID控制實驗
15.計算機控制系統(tong)
16.單片(pian)機(ji)控(kong)制系統
17.PLC上下水箱液位(wei)串級控制實(shi)驗——利用(yong)PC/PPI通訊電纜、MCGS組(zu)態(tai)軟(ruan)件(jian)
18.液位流(liu)量(liang)串級(ji)控制實驗——利用PC/PPI通訊電(dian)纜、MCGS組態軟(ruan)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(yan)
