JG-CG07 Ⅲ型高級過程控制自動化實訓裝置

主要功能： JG-CG07 Ⅲ型高級過程控制自動化實訓裝置

過程控制實驗室今后的工作方向是：進一步加強管理體制建設，提高實驗室的管理水平和運行效率；以現有實驗室硬件為基礎，與多的企事業(yè)單位、科研機構、大專院校聯合，共同開展技術咨詢、技術培訓，進行學術交流與合作；進一步加強科學研究工作，以過程控制理論為指導，結合先進的工業(yè)控制技術DCS、PLC等，不斷通過在過程控制實驗室的訓練，培養(yǎng)學生對實際工業(yè)過程自動化系統的設計能力、調試能力和分析能力，為今后的學習或工作打下堅實的基礎。

一、系統概述

"高級現場總線過程控制系統實驗裝置"是從高校自動化相關專業(yè)教學實驗的需求出發(fā)，采用代表自動化行業(yè)技術潮流的現場總線技術，開發(fā)出來的進行通訊和遠程控制的網絡化和數字化實驗裝置。

"JGGCS-Ⅲ高級現場總線過程控制系統實驗裝置"是由現場總線控制系統和對象系統組成。該對象系統在管道中采用電磁閥替代SBGCS-68E型中的手閥控制各管道的連接，可實現上位機根據采集參數進行自動控制或者上位機中進行鼠標點擊人為控制，為實現DCS的多種控制策略，系統中上水箱壓力變送器（上水箱液位）采用總線采集參數"變送器采用帶SIEMENS PROFIBUS-PA通訊接口的壓力變送器（帶SIEMENS PROFIBUS-PA通訊協議的壓力傳感器通過總線供電，不需要另外接工作電源）"。

1.現場總線控制系統硬件

除電氣部分給各種工作部件提供電源外，還有下列主要部件：

(1)SIEMENS 315-2DP CPU一個（含MMC卡）

(2)SIEMENS電源模塊一個

(3)PA Coupler 耦合器一個

(4)8路模擬量輸入模塊SM331模塊兩個

(5)4路模擬量輸出模塊SM332模塊一個

(6)變頻器一個

(7)DP通訊線和DP接頭若干

(8)MPI-USB通訊線一條

2.現場總線控制系統軟件

采用SIEMENS WINCC軟件監(jiān)控、SIEMENS STEP7編程

二、系統特點

能完整的體現現場過程變量數字化采集,實現從過程變量的現場采集到上位監(jiān)控的全數字化傳輸,可完成DCS分布控制系統架構。

三、系統結構

現場總線控制系統結構圖如下：

四、控制對象

一）系統組成

1.過程控制實驗對象系統

實驗對象系統包含有：不銹鋼儲水箱；上、中、下三個串接有機玻璃圓筒型水箱；三相4.5kW電加熱鍋爐（由不銹鋼鍋爐內膽加溫筒和封閉式外循環(huán)不銹鋼冷卻鍋爐夾套構成）和鋁塑盤管組成。

系統動力系統有兩套：一套由SIEMENS變頻器、三相（380V交流）不銹鋼磁力驅動泵、電動調節(jié)閥、交流電磁閥、渦輪流量計等組成；另一套由220V循環(huán)泵、渦輪流量計等組成。

整套對象系統完全由不銹鋼材料制造，包括對象框架、管道、底板，甚至小到每一顆緊固螺釘。

2.對象系統中的各類檢測變送及執(zhí)行裝置

(1)擴散硅壓力變送器三只：分別檢測上水箱、中水箱、下水箱液位；

(2)渦輪流量計三只：分別檢測兩條動力支路及盤管出水口的流量；

(3)Pt100熱電阻溫度傳感器六只：分別用來檢測鍋爐內膽、鍋爐夾套、盤管（三只）及上水箱出水口水溫；

(4)控制模塊：包含電磁閥21只、電動調節(jié)閥一個、可控硅溫度控制模塊一只；

(5)三相380V不銹鋼磁力驅動泵、220V循環(huán)泵。

二）系統主要特點

1.被調參數囊括了流量、壓力、液位、溫度四大熱工參數

2.執(zhí)行器中既有電動調節(jié)閥儀表類執(zhí)行機構，又有變頻器等電力拖動類執(zhí)行器

3.系統除了能改變調節(jié)器的設定值作階躍擾動外，還可在對象中通過電磁閥制造各種擾動

4.一個被調參數可用不同的動力源、不同的執(zhí)行器和不同的工藝線路下可演變成多種調節(jié)回路，以利于討論、比較各種調節(jié)方案的優(yōu)劣

5.能進行多變量控制系統及特定的過程控制系統實驗

三）JGGCS-Ⅲ型高級過程控制系統實驗裝置"對象系統總貌圖

五、主要配置清單

六、實驗內容

JG-CG07 熱工自動化過程控制實驗裝置

一、 主要特點
被調參數囊括了流量、壓力、液位、溫度四大熱工參數
系統除了改變調節(jié)器的設定值作階躍擾動外，還可在對象中通過電磁閥和手操作閥制造各種擾動
一個被調參數可用不同動力源、不同的執(zhí)行器、不同的工藝線路下可演變成多種調節(jié)回路，以利于討論、比較各種調節(jié)方案的優(yōu)劣
能進行多變量控制系統及特定過程控制系統實驗
能夠完成鍋爐汽包虛假水位特性實驗以及分段過熱控制系統實驗

JG-CG07 熱工自動化過程控制實驗裝置

二、技術性能
輸入電壓：三相五線制380V±10% 50Hz
工作環(huán)境：環(huán)境溫度-5 ℃ ～+40 ℃ 　相對濕度＜85%（25 ℃ ）　海拔＜4000m

三、系統組成
對象系統的結構及組成
實驗對象系統包含有：不銹鋼儲水箱；上水箱為有機玻璃圓筒型水箱；下水箱為不銹鋼鍋爐汽包；三相4.5kW電加熱鍋爐（由不銹鋼鍋爐內膽加溫筒和封閉式外循環(huán)不銹鋼冷卻鍋爐夾套構成）和鋁塑盤管組成。
系統動力系統有三套：一套由三相（380V交流）不銹鋼磁力驅動泵、電動調節(jié)閥、電磁閥、渦輪流量計等組成；一套由三相不銹鋼磁力驅動泵（220V變頻）；另一套由三相不銹鋼磁力驅動泵（220V變頻）、渦輪流量計等組成。
整套對象系統完全由不銹鋼材料制造，包括對象框架、管道、底板，甚至小到每一顆緊固螺釘。
對象系統中的各類檢測變送及執(zhí)行裝置
擴散硅壓力變送器兩只：分別檢測上水箱、鍋爐汽包液位
渦輪流量計三只：分別檢測兩條動力支路及盤管出水口的流量
Pt100熱電阻溫度傳感器六只：分別用來檢測鍋爐內膽、鍋爐夾套、盤管（三只）及上水箱出水口水溫
執(zhí)行器：包含電磁閥、電動調節(jié)閥各一個
三相380V不銹鋼磁力驅動泵、三相220V不銹鋼磁力驅動泵（2臺）以及三相電加熱管
四、實驗項目
本裝置能完成如下實驗項目內容：
過程控制系統組成認識實驗
過程控制及檢測裝置硬件結構組成認識
傳感器的校正(零點遷移與量程調整)
單容水箱特性測試實驗
鍋爐汽包虛假水位特性測試
雙容水箱特性測試實驗
單回路控制系統實驗
單回路控制系統的實驗
上水箱（或下水箱）液位的定值控制實驗
雙容水箱液位的定值控制實驗
鍋爐內膽靜態(tài)水溫的定值控制實驗
鍋爐內膽動態(tài)水溫的定值控制實驗
鍋爐夾套水溫的定值控制實驗
電動閥支路流量的定值控制實驗
變頻調速磁力泵支路流量的定值控制實驗

	系列過程控制工程實驗設備
1多功能機械手分揀堆放系統	7可編程港口裝卸儲運交通系統
2高級型過程控制綜合實驗裝置	8可編程機械手搬運堆放控制系統（七軸）
3過程測量儀表技能實訓裝置	9高級過程控制自動化實訓裝置
4過程控制設備故障診斷與維修技能實訓平臺	10三容水箱對象系統實驗裝置
5過程控制綜合實驗裝置(可以選配控制方式)	11現場總線過程控制實驗裝置
6過程裝備安裝調試技術實訓裝置	12現場總線過程控制系統實驗裝置
	13自動化電梯行車控制系統