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過程控制及綜合自動化系列

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上海方晨科教設備制造有限公司

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  • 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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