"追求技術(shù)進(jìn)步、服務(wù)科教興國、支持教育事業(yè)"
SBGK-D型集散型過程控制綜合實(shí)驗(yàn)裝置
一、概述：
集散型過程控制綜合實(shí)驗(yàn)裝置（Process Control System，簡稱PCS），是模仿現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)過程中常見的物理量，諸如溫度、壓力、流量、液位等參數(shù)，對其進(jìn)行測量、控制，分析過程參數(shù)變化特性，研究過程控制規(guī)律的教學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)備，過程控制綜合實(shí)驗(yàn)裝置選用智能化的工業(yè)用儀器儀表，接近工業(yè)實(shí)際，使用安全，運(yùn)行穩(wěn)定，維護(hù)簡單，性價比優(yōu)越。本裝置集合多種控制方式，再現(xiàn)實(shí)際工業(yè)現(xiàn)場使用的控制手段，并提供用戶更友好的開發(fā)接口。
1、功能：
(1)、可滿足"自動調(diào)節(jié)原理"，"過程控制"，"控制儀表"，"自動檢測技術(shù)與傳感器","計算機(jī)"及相關(guān)課程的教學(xué)實(shí)驗(yàn)需求；
(2)、可作為有關(guān)企業(yè)技術(shù)人員、儀表操作人員、系統(tǒng)運(yùn)行監(jiān)控人員的實(shí)習(xí)、培訓(xùn)實(shí)驗(yàn)設(shè)備。
2、技術(shù)支持：
公司依托浙江大學(xué)強(qiáng)大的技術(shù)支持，擁有過程控制實(shí)驗(yàn)裝置的自主開發(fā)能力。結(jié)合控制領(lǐng)域的新理論、新方法，公司將源源不斷研制和創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)設(shè)備，開發(fā)各種先進(jìn)控制算法，以適應(yīng)高校教學(xué)實(shí)驗(yàn)改革，滿足現(xiàn)代化教育發(fā)展的需要，促進(jìn)向更高層次發(fā)展。
公司倡導(dǎo)誠信服務(wù)，竭力做好客戶服務(wù)和技術(shù)支持工作。通過直觀真實(shí)的實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生全面系統(tǒng)地了解過程控制系統(tǒng)的特性，學(xué)習(xí)掌握控制系統(tǒng)的設(shè)計與實(shí)現(xiàn)方法。
二、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)與特點(diǎn)：
1、外形結(jié)構(gòu)：
2、設(shè)備特點(diǎn)：
（1）、三水箱配置；雙路供水系統(tǒng)。
（2）、實(shí)驗(yàn)柜完全敞開設(shè)計，內(nèi)部器件全部可視，有利直觀教學(xué)和維護(hù)。
（3）、人性化設(shè)計，配有儲水箱，進(jìn)排水自控裝置，減輕實(shí)驗(yàn)人員勞動強(qiáng)度。配有實(shí)驗(yàn)專用線的掛線架，取線掛線方便、整潔、美觀。為實(shí)驗(yàn)文明操作提供條件。
（4）、裝置的儀表、部件均選用現(xiàn)代化技術(shù)工業(yè)級產(chǎn)品，智能化程度高。精度好，規(guī)格多樣。有利直觀教學(xué)和拓寬學(xué)生工業(yè)現(xiàn)場知識。為以后走上社會打好結(jié)實(shí)基礎(chǔ)。
（5）、安全度高，系統(tǒng)配有漏電保護(hù)，帶保護(hù)套的專用實(shí)驗(yàn)電源連線，及溫控箱防止無水加溫自動控制等，力求保護(hù)人身、設(shè)備安全。
（6）、開放度好，在教師指導(dǎo)下，學(xué)生可觀察、可自己動手參與操作、可自行編程進(jìn)行驗(yàn)證、可根據(jù)記錄的實(shí)時曲線進(jìn)行理論分析等。
（7）鍋爐加熱程控保護(hù)系統(tǒng)
A、鍋爐加熱內(nèi)膽加由水位液位保護(hù)裝置，水位不達(dá)到一定的高度，控制系統(tǒng)不能控制可控硅調(diào)壓器工作。
B、電加熱管電源控制開關(guān)采用鑰匙開關(guān)，不實(shí)驗(yàn)時，由教師保護(hù)放置鑰匙，避免無關(guān)人員誤操作。
（8）、電源保護(hù)措施
A、加有電流型漏電保護(hù)器。
B、三相電源加有保險管，防止斷路。
（9）、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。
（10）、漏電保護(hù)裝置及安全性和安全承諾；
A、各種電源及各種儀表的可靠的保護(hù)功能
B、各種電源及各種儀表的強(qiáng)電采用開關(guān)控制，學(xué)生不自行接線，不存在強(qiáng)弱電混插的問題。
C、實(shí)驗(yàn)強(qiáng)電接線插頭采用封閉式結(jié)構(gòu)，防止觸電事故的發(fā)生。
(8)、系統(tǒng)水路圖
三、技術(shù)參數(shù)與要求:
1、供電電源：單相交流電源：220VAC±10%、50Hz±5%、16A，系統(tǒng)必需接地良好。
2、實(shí)驗(yàn)室應(yīng)有水源和進(jìn)排水口。進(jìn)排水口與設(shè)備間距離一般要求小于10米
3、上位計算機(jī)組態(tài)軟件
4、外形尺寸（組合后）：2200mmX1900mmX700mm。
5、重量：實(shí)驗(yàn)柜，約重200Kg；實(shí)驗(yàn)臺+實(shí)驗(yàn)架，約重250Kg
四、系統(tǒng)配置
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執(zhí) 行 機(jī) 構(gòu) |
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名稱 |
單位 |
數(shù)量 |
備注 |
特點(diǎn) |
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智能電動調(diào)節(jié)閥 |
只 |
1 |
工作電壓220v交流，控制信號4-20ma。反饋信號4-20ma，位置進(jìn)度±1%，有OLED大屏顯示。 |
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單相磁力泵 |
臺 |
1 |
無泄漏，低噪音，單相220VAC，90W。 |
聲音比較小,有利于實(shí)驗(yàn)室保持安靜,工作的穩(wěn)定性非常好 |
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|
三相磁力泵 |
臺 |
1 |
無泄漏，低噪音，三相220VAC，90W。 |
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|
三菱交流變頻控制 |
臺 |
1 |
本系統(tǒng)采用的變頻調(diào)速模塊為多功能、緊湊型，具備V/F控制、通用磁通矢量控制、最佳勵磁控制等，運(yùn)行特性：多段速15速、PID控制、輸出電流檢測、異常時再試功能、零電流檢測；輸出頻率范圍：0.2～400Hz；頻率設(shè)定分辨率：0.06Hz/60HZ；頻率精度：最大輸出頻率的±0.1%以內(nèi)；控制信號輸入為4～20mADC或0～5VDC，交流220V變頻輸出用來驅(qū)動三相磁力驅(qū)動泵。 |
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溫控調(diào)壓模塊+散熱器 |
套 |
1 |
全隔離單相交流可控硅調(diào)壓模塊；控制信號：4-20mADC。 |
自行設(shè)計性能可靠安全 |
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|
加熱環(huán) |
只 |
1 |
功率：1800W，220VAC。 |
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|
傳 感 變 送 器 |
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|
擴(kuò)散硅壓力（液位）變送器 |
只 |
3 |
選用美國NovaSensor原裝進(jìn)口的擴(kuò)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個非線性水箱 |
不銹鋼隔離膜片,適用范圍廣,高精度,高溫定性,高可靠性,結(jié)構(gòu)精巧安裝方便,零點(diǎn)漂移小,它的價格是普通的傳感器的兩倍 |
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|
壓力變送器 |
只 |
1 |
選用美國NovaSensor原裝進(jìn)口的擴(kuò)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）。 |
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|
Pt100溫度傳感器及溫度變送器 |
套 |
1 |
Pt100：A級；溫度變送器：0.5級精度，0-100℃。 |
|
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|
渦輪流量計及流量變送器 |
套 |
2 |
（1）量程：選0-1200L/h；（2）輸出信號：4-20mADC；（3）精度：0.5級。 |
結(jié)構(gòu)小巧精致,安裝方便,精度高 |
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（一）控制站硬件
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序號 |
名稱 |
卡件號 |
數(shù)量 |
單位 |
|
1 |
機(jī)柜（2100×800×600) |
XP202X |
1 |
個 |
|
2 |
I/O機(jī)籠 |
XP211 |
1 |
個 |
|
3 |
數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)卡 |
XP233 |
1 |
塊 |
|
4 |
主控制卡 |
XP243X |
1 |
塊 |
|
5 |
電源 |
PW732 |
1 |
個 |
|
6 |
電源卡 |
XP258-2 |
1 |
個 |
|
7 |
8路電流信號輸入卡 |
XP351 |
2 |
塊 |
|
8 |
8路模擬量輸出卡 |
XP372 |
1 |
塊 |
|
9 |
16路數(shù)字信號輸出卡 |
XP367 |
1 |
塊 |
|
10 |
空卡 |
XP000 |
11 |
塊 |
|
11 |
不冗余端子板 |
XP520 |
2 |
塊 |
|
12 |
16路繼電器輸出端子板 |
TB367-GPRU |
1 |
塊 |
|
13 |
DI/O端子板轉(zhuǎn)接模塊 |
XP529 |
1 |
塊 |
|
14 |
中控交換機(jī) |
SUP-2218 |
2 |
套 |
|
15 |
外配電源 |
PW732 |
1 |
個 |
|
16 |
空開 |
10A |
6 |
個 |
（二）操作站軟件
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序號 |
名稱 |
型號 |
數(shù)量 |
單位 |
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|
1 |
實(shí)時監(jiān)控 |
PRO 111 |
1 |
套 |
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|
2 |
工程師組態(tài)軟件 |
PRO 135 |
1 |
套 |
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|
其 它 設(shè) 備 |
||||||
|
實(shí)驗(yàn)用淡藍(lán)色透明有機(jī)玻璃水箱 |
只 |
3 |
三個圓型有機(jī)玻璃水箱 |
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|
銹鋼溫控實(shí)驗(yàn)箱 |
只 |
1 |
由加熱箱、冷卻箱、溢流箱、加熱環(huán)、Pt100、溫度變送器組成，加熱箱內(nèi)無水?dāng)嚯姳Ｗo(hù)裝置，也防止溫度干燒。 |
|||
|
不銹鋼儲水箱 |
只 |
1 |
內(nèi)有獨(dú)特的結(jié)構(gòu)設(shè)計和不銹鋼過濾網(wǎng)，拆洗方便 |
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|
儲水箱自動進(jìn)、排水裝置 |
套 |
1 |
自動進(jìn)排水減輕實(shí)驗(yàn)老師工作 |
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|
接觸器 |
只 |
4 |
施耐德（德國） |
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|
繼電器 |
只 |
4 |
歐姆龍（日本） |
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|
電磁閥 |
只 |
4 |
三力信（國產(chǎn)） |
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|
液面探頭 |
只 |
2 |
自制 |
|||
|
配有24v直流穩(wěn)壓電源 |
只 |
2 |
朝陽電源 |
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全部不銹鋼管及配件，增加設(shè)備的使用壽命。 |
套 |
1 |
外加工 |
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實(shí)驗(yàn)柜 |
臺 |
1 |
2000mm（高）×1200mm（長）×700mm（寬）；采用全開放式設(shè)計，美觀大方，操作維護(hù)方便 |
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實(shí)驗(yàn)臺及實(shí)驗(yàn)架 |
套 |
1 |
外加工2000mm（高）×1200mm（長）×700mm（寬） |
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鍋爐保護(hù)系統(tǒng) |
套 |
1 |
鍋爐加熱防干燒系統(tǒng) |
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五、實(shí)驗(yàn)?zāi)夸洠?/span>
DCS控制實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
特性實(shí)驗(yàn)
1、水箱單容特性實(shí)驗(yàn)
2、水箱雙容特性實(shí)驗(yàn)
3、上下水箱雙容特性實(shí)驗(yàn)
4、電動閥流量特性實(shí)驗(yàn)
5、變頻器流量特性實(shí)驗(yàn)
6、溫度特性實(shí)驗(yàn)
7、壓力特性實(shí)驗(yàn)
單回路控制實(shí)驗(yàn)
1、電動調(diào)節(jié)閥支路單容液位控制實(shí)驗(yàn)
2、變頻器支路單容液位控制實(shí)驗(yàn)
3、上水箱雙容液位控制實(shí)驗(yàn)
4、上下水箱雙容液位控制實(shí)驗(yàn)
5、三容液位控制實(shí)驗(yàn)
6、電動調(diào)節(jié)閥支路流量控制實(shí)驗(yàn)
7、變頻器支路流量控制實(shí)驗(yàn)
8、鍋爐內(nèi)膽溫度控制實(shí)驗(yàn)
9、鍋爐內(nèi)膽溫度位式控制
串級控制實(shí)驗(yàn)
1、上水箱雙容串級控制實(shí)驗(yàn)
2、上水箱液位與電動閥支路流量串級控制實(shí)驗(yàn)
3、上水箱液位與變頻器支路流量串級控制實(shí)驗(yàn)
4、三閉環(huán)三容液位串級控制實(shí)驗(yàn)
5、溫度串級實(shí)驗(yàn)
6、溫度流量串級控制實(shí)驗(yàn)
7、溫度與溫度的串級控制實(shí)驗(yàn)
比值控制實(shí)驗(yàn)
1、單閉環(huán)比值流量控制實(shí)驗(yàn)
2、隨動流量比值控制實(shí)驗(yàn)
前饋反饋控制實(shí)驗(yàn)
1、下水箱液位流量前饋反饋控制實(shí)驗(yàn)
2、鍋爐內(nèi)膽溫度流量前饋反饋控制實(shí)驗(yàn)
解耦控制實(shí)驗(yàn)
1、液位溫度解耦控制實(shí)驗(yàn)
2、上水箱雙容液位解耦控制實(shí)驗(yàn)
滯后控制實(shí)驗(yàn)
1．Smith預(yù)估控制實(shí)驗(yàn)
