过程控制综合实验台
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过程控制综合实验台
1.1概述
过程控制综合实验装置（Process Control System，简称PCS），是模仿现代工业生产过程中常见的物理量，诸如温度、压力、流量、液位等参数，对其进行测量、控制，分析过程参数变化特性，研究过程控制规律的教学实验设备，过程控制综合实验装置选用智能化的工业用仪器仪表，接近工业实际，使用安全，运行稳定，维护简单，性价比优越。本装置集合多种控制方式，再现实际工业现场使用的控制手段，采用声光报警系统，并提供用户更友好的二次开发接口。系统可以导入3DS、STL文件。并支持通过系统对此文件进行重新编辑，支持AC设置、CA设置、TA设置，将“AC设置”和“CA设置”中的动作进行串连，并可以设置每个动作的启停时间，同时还具备全部重置和全部删除功能。可以通过平台配套control将模型动画文件加载到课件上进行三维动画教学，实现课件中完全三维交互。该文件可支持PPT播放。
1.2、产品结构与特点
（1）设备特点1）分体式设计，模块化组装式结构，容易组成不同控制系统。
2）二水箱配置；一路供水系统。
3）实验柜完全敞开设计，内部器件全部可视，有利直观教学和维护。
4）人性化设计，配有储水箱，进排水自控装置，减轻实验人员劳动强度。配有实验专用线的挂线架，取线挂线方便、整洁、美观。为实验文明操作提供条件。
5）装置的仪表、部件均选用现代化技术工业级产品，智能化程度高。精度好，规格多样。
6）安全度高，系统配有漏电保护，带保护套的专用实验电源连线，及温控箱防止无水加温自动控制等，力求保护人身、设备安全。
7）开放度好，可观察、可自己动手参与操作、可自行编程进行验证、可根据记录的实时曲线进行理论分析等。
8）锅炉加热程控保护系统
A、锅炉加热内胆加由水位液位保护装置，水位不达到一定的高度，控制系统不能控制可控硅调压器工作。
B、电加热管电源控制开关采用钥匙开关。
9）电源保护措施
A、加有电流型漏电保护器。
B、三相电源加有保险管，防止断路。
10）电源启停控制方式
采用启停按钮控制接触器来控制电源的启停。
11）漏电保护装置及安全性和安全承诺；
A、各种电源及各种仪表的可靠的保护功能
B、各种电源及各种仪表的强电采用开关控制，不存在强弱电混插的问题。
C、实验强电接线插头采用封闭式结构，防止触电事故的发生。
12）机械原理与设计虚拟仿真系统
本软件基于unity3d开发，可选6级画质，设有6种减速器、2种轴系结构的设计与虚拟拆装、7种常见机械机构设计与仿真，56种机构资源库，各个机构应当能输入相对应的参数，由软件自动计算参数，并可进行运动仿真和自动绘制曲线图。2种典型机械机构，软件为一个整体软件，不能为一个个单独的资源。
1.3、技术参数与要求
电源：AC220V±5% 50 Hz。环境湿度：≤90%（40℃）。
控制柜尺寸：长×宽×高＝800 mm×600 mm×1700 mm。
额定功率：≤3.5KW
安全保护措施：具有接地、短路保护功能，安全性符合相关的国标标准。
1.4、实验目录
（1）PLC 和变频器单元实训（2）水位 PID 控制实训
（3）温度控制实训
（4）过程控制对象硬件装置结构认识及仪表操作，传感器的校正(零点迁移与量程调整实训
（5）实训软件及其开发平台的熟悉实训
（6）控制回路的选择及回路连接线实训
（7）变频水泵运行特性与流量关系测定实训
（8）单容水箱液位数学模型的测定实训
（9）上水箱液位定值(随动)控制实训
（10）工控组态软件组态控制实训
（11）实时数据库组态、M 图形动画、报表、曲线、报警组态、设备通讯组态、脚本程序应用组态等实训。
1.5、系统配置
表2-1 过程设备与控制多功能综合实验装置配置清单| 序号 | 名称 | 单位 | 数量 | 主要参数 |
| 1. | 水泵磁力泵 | 台 | 1 | 2800r/min,250W,AC22～380，△/Y,1.16/0.67A |
| 2. | 西门子变频器 | 只 | 1 |
输入电源：220VAC，50Hz；输出：三相220VAC0.4Kw； 输出频率变化范围：0-250Hz，实际应用设定为50/60Hz； 信号输入：4-20mADC。西门子变频器 MM420（AC380V），钮子开关 3 只，电 位器 1 只，安全插口 29 只 |
| 3. | 加热锅炉 | 套 | 1 | 固态继电器（欧姆龙 G3NB-240B，110～220V，40A） 一只；加热棒（1000W，AC220）1 只，继电器安全护 罩 80mm×110mm×55mm |
| 4. | plc可编程设计与控制虚拟仿真软件 | 套 | 1 | 本软件可通过软件内置PLC程序编程界面编程并可写入虚拟PLC中控制3D仿真模型。可模拟输送带启停及正反转、不同尺寸物料双通道分拣、物料供给控制、物料检测、物料加工、机械控制、交通信号灯控制、不同尺寸物料三通道分拣、升降机控制、不同尺寸物料经传输带正反转输送至不同仓库、次品分拣、自动门控制、舞台升降与幕布控制等不少于20个3D仿真模型。软件还可监控虚拟PLC输入/输出状态，当部件卡住时可使用复位功能复位。 |
| 5. | 扩散硅压力（液位）变送器 | 只 | 2 | 进口的扩散硅隔离探头。0.5级精度；输出信号：选4-20mADC（二线制）；接头及外壳材料：不锈钢（1Cri18Ni9Ti）。 |
| 6. | Pt100温度传感器及温度变送器 | 套 | 1 | Pt100：A级；温度变送器：0.5级精度，0-100℃。 |
| 7. | 涡轮流量计及流量变送器 | 套 | 1 | （1）量程：选0-800L/h；（2）输出信号：4-20mADC；（3）精度：0.2级。 |
| 8. | S7-200 | 套 | 1 | 西门子 PLC CPU224XP 晶体管输出，EM231 热电阻模 块 1 只，钮子开关 14 只，安全插口 35 只 |
| 9. | 温度控制仪 | 只 | 1 | E5CZ-R2），温控140mm×140mm×320mm |
| 10. | 实验用淡蓝色透明有机玻璃水箱 | 只 | 2 | 二个圆型有机玻璃水箱，厚度8mm，200*200*300 |
| 11. | 不锈钢温控实验箱 | 只 | 1 | 由加热箱、冷却箱、溢流箱、加热环、Pt100、温度变送器组成，加热箱内无水断电保护装置，也防止温度干烧。 |
| 12. | 不锈钢储水箱 | 只 | 1 | 内有独特的结构设计和不锈钢过滤网，拆洗方便 |
| 13. | 储水箱自动进、排水装置 | 套 | 1 | 自动进排水 |
| 14. | 管路、扰动系统 | 套 | 1 | 手动阀、活接、三通、弯头、内螺接头、外螺接头 |
| 15. | 实验架 | 套 | 1 | 1200mm（长）×800mm（宽）×1700mm（高） |
| 16. | 计算机 | 台 | 1 | CPU：I5，23寸显示屏，128G固态硬盘+500G机械硬盘，集成显卡，带键鼠套装， |
| 17. | 电脑桌 | 台 | 1 | 采用铝合金制作，带万向轮。 |
技术参数：
| 序号 | 名称 | 规格型号 /参数 | 数量 |
| 1 | 过程控制综合实验台 | 包括执行机构、传感变送器、控制单元、软件系统和其它辅助设备等全部成套集成组件，包含电脑和电脑桌，关键组件/元件须为施耐德、西门子、欧姆龙、ABB、NovaSensor等国际知名产品；装置为模块化、全开方式设计、美观大方、操作维护方便、安全环保。 | 1套 |
★（2）三水箱配置；双路供水系统。
（3）实验柜完全敞开设计，内部器件全部可视，有利直观观察和维护。
（4）人性化设计，配有储水箱，进排水自控装置，减轻实验人员劳动强度。配有实验专用线的挂线架，取线挂线方便、整洁、美观。为实验文明操作提供条件。
（5）装置的仪表、部件均选用现代化技术工业级产品，智能化程度高。精度好，规格多样。
（6）安全度高，系统配有漏电保护，带保护套的专用实验电源连线，及温控箱防止无水加温自动控制等，力求保护人身、设备安全。
（7）锅炉加热程控保护系统，锅炉加热内胆加有水位液位保护装置，电加热管电源控制开关采用钥匙开关。
（8）、电源保护措施，加有电流型漏电保护器，三相电源加有保险管。
（9）、具备良好的设备安全保护及声光报警系统。
（10）、漏电保护装置及电源、各种仪表的可靠的保护功能。
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文章来源：www.zhongrenkj.com 编辑：中人教仪厂 时间：2019-10-28 14:25
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