JG-AE02A 型 現(xiàn)場(chǎng)總線過(guò)程控制實(shí)驗(yàn)裝置
一、概述：
，; ，;JG-AE02A 型 現(xiàn)場(chǎng)總線過(guò)程控制實(shí)驗(yàn)裝置是一套基于 PCS 現(xiàn)場(chǎng)總線控制的實(shí)驗(yàn)設(shè)備，它是集自動(dòng)化儀表技術(shù)，計(jì)算機(jī)技術(shù)，通訊技術(shù)，自動(dòng)控制技術(shù)為一體的多功能實(shí)驗(yàn)裝置。系統(tǒng)包括流量、溫度、液位等熱工參數(shù)，可實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)參數(shù)測(cè)定、單回路控制、串級(jí)控制、前饋控制、比值控制等多種控制形式�？刂葡到y(tǒng)采用西門子的分布式 I/O 單元 ET200M ，監(jiān)控軟件采用 SIMATICWINCC 。采用現(xiàn)場(chǎng)總線的液位變送器、壓力變送器、渦輪流量計(jì)、變頻器、電動(dòng)調(diào)節(jié)閥、溫度變送器以及分布式 I/O 模塊。該實(shí)驗(yàn)裝置既可作為本科、專科、高職過(guò)程控制課程的實(shí)驗(yàn)裝置，也可作為研究生及科研人員在復(fù)雜控制系統(tǒng)、先進(jìn)控制系統(tǒng)研究方面提供物理模擬對(duì)象和實(shí)現(xiàn)手段。同時(shí)也可以作為學(xué)習(xí)現(xiàn)場(chǎng)總線過(guò)程控制的一個(gè)實(shí)驗(yàn)手段。
 ，; ，; ，; ，;JG-AE02A 現(xiàn)場(chǎng)總線過(guò)程控制實(shí)驗(yàn)裝置采用西門子的現(xiàn)場(chǎng)總線過(guò)程控制系統(tǒng)，監(jiān)控軟件采用 SIMATIC WINCC �，F(xiàn)場(chǎng)總線是基于全集成自動(dòng)化思想的系統(tǒng)，其集成的核心是統(tǒng)一的過(guò)程數(shù)據(jù)庫(kù)和唯一的數(shù)據(jù)庫(kù)管理軟件，所有的系統(tǒng)信息都存儲(chǔ)于一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)中而且只需輸入一次，這樣就大大增強(qiáng)了系統(tǒng)的整體性和信息的準(zhǔn)確性。通訊采用符合 IEC61131-3 國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的編程軟件和現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備庫(kù)，提供連續(xù)控制、順序控制及高級(jí)編程語(yǔ)言�，F(xiàn)場(chǎng)設(shè)備庫(kù)提供大量的常用的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備信息及功能塊，可大大簡(jiǎn)化組態(tài)工作，縮短工程周期。它具有 ODBC 、 OLE 等標(biāo)準(zhǔn)接口，并且應(yīng)用以太網(wǎng)、 PROFIBUS 現(xiàn)場(chǎng)總線等開(kāi)放網(wǎng)絡(luò)，從而具有很強(qiáng)的開(kāi)放性，可以很容易地連接上位機(jī)管理系統(tǒng)和其它廠商的控制系統(tǒng)。
二、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)與特點(diǎn)：
1 、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(kāi)設(shè)計(jì)，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(jì)，配有儲(chǔ)水箱，進(jìn)排水自控裝置，減輕實(shí)驗(yàn)人員勞動(dòng)強(qiáng)度。
（ 4 ）、裝置的儀表、部件均選用現(xiàn)代化技術(shù)工業(yè)級(jí)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(chǎng)知識(shí)。為以后走上社會(huì)打好結(jié)實(shí)基礎(chǔ)。
（ 5 ）、安全度高，系統(tǒng)配有漏電保護(hù)，及溫控箱防止無(wú)水加溫自動(dòng)控制等，力求保護(hù)人身、設(shè)備安全。
（ 6 ）、開(kāi)放度好，在教師指導(dǎo)下，學(xué)生可觀察、可自己動(dòng)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(shí)曲線進(jìn)行理論分析等。
（ 7 ）鍋爐加熱程控保護(hù)系統(tǒng)
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。
2 、系統(tǒng)水路圖
，;
三、技術(shù)參數(shù) :
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 、系統(tǒng)提供直流線性穩(wěn)壓電源（朝陽(yáng)電源產(chǎn)品） 24VDC/1A 。
4 、上位計(jì)算機(jī)組態(tài)軟件：采用國(guó)內(nèi)市場(chǎng)應(yīng)用廣泛的 WINCC6.0 組態(tài)軟件。
6 、外形尺寸（組合后）：對(duì)象 :1600mmX750mmX1850mm,
，; ，; ，; 控制柜： 830mmX750mmX1900mm 。
7 、重量：實(shí)驗(yàn)柜，約重 200Kg ；實(shí)驗(yàn)臺(tái) + 實(shí)驗(yàn)架，約重 250Kg
四、系統(tǒng)配置
名稱 |
單位 |
數(shù)量 |
備注 |
產(chǎn)地 |
不銹鋼磁力泵三相磁力泵 |
臺(tái) |
1 |
MP-55RM-380 無(wú)泄漏，低噪音，三相 220vAC ， 50Hz ， |
上海 |
不銹鋼磁力泵二相磁力泵 |
臺(tái) |
1 |
MP-55RM 無(wú)泄漏，低噪音，三相 220vAC ， 50Hz ， |
上海 |
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(hào)： 4-20mA 。 |
寧波 |
加熱環(huán) |
只 |
1 |
功率： 1400W ， 220VAC 。 |
京工 |
Pt100 溫度傳感器及溫度變送器 |
只 |
4 |
Pt100 ： A 級(jí)；溫度變送器： 0.5 級(jí)精度， 0-100℃ 。 |
上海 |
智能電動(dòng)調(diào)節(jié)閥 |
只 |
1 |
Honeywell
控制信號(hào) 4-20mA |
上海 |
擴(kuò)散硅壓力（液位）變送器 |
只 |
2 |
擴(kuò)散硅隔離探頭， 0.5 級(jí)精度；輸出信號(hào)：選 4-20mADC （二線制） |
上海 |
流量計(jì)及流量變送器 |
套 |
2 |
（ 1 ）量程：選 0-800L/h ；（ 2 ）輸出信號(hào)： 4-20mADC ；（ 3 ）精度： 0.5 級(jí)。 |
，; |
● ，; 西 門 子 300 控 制 單 元
CPU |
塊 |
1 |
CPU-315-2DP
6ES7315-2AG10-0AB0 |
德國(guó) |
CPU 電源 |
塊 |
1 |
6ES7 307-1BA00-0AA0 |
德國(guó) |
MMC |
塊 |
1 |
存儲(chǔ)卡 128KB
6ES7 953-8JG11-0AA0 |
德國(guó) |
變頻器主體 |
塊 |
1 |
6SE6 420-2AB13-7AA1 |
德國(guó) |
變頻器通訊板 |
塊 |
1 |
6SE6 400-1PB00-0AA0 |
德國(guó) |
變頻器器操作面板 |
塊 |
1 |
6SE6 400-0BP00-0AA0 |
德國(guó) |
ET 200M |
塊 |
1 |
6ES7 153-1AA03-0XB0 |
德國(guó) |
SM331 |
塊 |
1 |
8 AI
6ES7 331-7KF02-0AB0 |
德國(guó) |
SM332 |
塊 |
1 |
4 AO
6ES7332-5HD01-0AB0 |
德國(guó) |
DP/PA 耦合器（ IM157 ） |
塊 |
1 |
為 DP 子站將 PA 設(shè)備連入 PROFIBUS-DP ，與現(xiàn)場(chǎng)總線型對(duì)象互聯(lián)時(shí)選用 |
德國(guó) |
Profibus-PA 溫度總線儀表 |
塊 |
1 |
溫度測(cè)量帶 PA 輸出 7NG3213-0NN00 |
德國(guó) |
Profibus-PA 液位總線儀表 |
塊 |
1 |
液位測(cè)量帶 PA 輸出 7MF4634-1DD2-3AF6 |
德國(guó) |
通訊卡 |
塊 |
1 |
C P / 5611 通訊卡
6GK1 561-1AA01 |
德國(guó) |
電纜編程 |
套 |
1 |
6ES7-901-0BF00-0AA0 |
德國(guó) |
導(dǎo)軌 |
塊 |
833mm |
DIN 專用導(dǎo)軌
6ES7 390-1AJ30-0AA0 |
德國(guó) |
連接器 |
套 |
5 |
20 腳前連接器
6ES7 392-1AJ00-0AA0 |
德國(guó) |
WinCC6.0 |
套 |
1 |
，; |
德國(guó) |
STEP7 v5.4 |
套 |
1 |
編程軟件 |
德國(guó) |
T 型頭 |
，; |
3 |
，; |
德國(guó) |
終端電阻 |
，; |
1 |
，; |
德國(guó) |
DP 專用電纜 |
，; |
5 米 |
6XV1830-0EH10 |
德國(guó) |
●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(gè)圓型有機(jī)玻璃水箱 |
|
不銹鋼溫控實(shí)驗(yàn)箱 |
只
|
1 |
由加熱箱、冷卻箱、加熱環(huán)、 Pt100 、溫度變送器組成，并帶有加熱箱內(nèi)無(wú)水?dāng)嚯姳Ｗo(hù)裝置 |
|
純滯后實(shí)驗(yàn)裝置 |
只 |
1 |
完成滯后實(shí)驗(yàn) |
|
不銹鋼儲(chǔ)水箱 |
只 |
1 |
內(nèi)有獨(dú)特的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和不銹鋼過(guò)濾網(wǎng)，拆洗方便 |
|
電磁閥 |
只 |
2 |
寧波余姚三力信 |
寧波 |
接觸器 |
只 |
4 |
正泰 |
溫州 |
繼電器 |
只 |
4 |
正泰 |
溫州 |
液面探頭 |
只 |
2 |
自制 |
京工 |
全部不銹鋼管及配件，增加設(shè)備的使用壽命。 |
套 |
1 |
外加工 |
杭州 |
實(shí)驗(yàn)臺(tái)及實(shí)驗(yàn)架 |
套 |
1 |
外加工 |
京工 |
五、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目
（一）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(dòng)閥流量特性實(shí)驗(yàn)
5 、 變頻器流量特性實(shí)驗(yàn)
6 、 溫度度特性實(shí)驗(yàn)
7 、三容實(shí)驗(yàn)特性實(shí)驗(yàn)
（二）單回路控制實(shí)驗(yàn)
1 、 電動(dòng)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(dòng)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)
（三）串級(jí)控制實(shí)驗(yàn)
1 、雙容串級(jí)控制實(shí)驗(yàn)
2 、上水箱液位與電動(dòng)閥支路流量串級(jí)控制實(shí)驗(yàn)
3 、上水箱液位與變頻器支路流量串級(jí)控制實(shí)驗(yàn)
4 、三閉環(huán)三容液位串級(jí)控制實(shí)驗(yàn)
（四）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(dòng)流量比值控制實(shí)驗(yàn)
（五）前饋反饋控制實(shí)驗(yàn)
1 、上水箱液位流量前饋反饋控制實(shí)驗(yàn)
（六）解耦控制實(shí)驗(yàn)
1 、 上水箱雙容液位解耦控制實(shí)驗(yàn) ，;
，;
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