|
LH-PCT-II型过程控制系统实验装置的特点 |
|
1、LH-PCT-II过程控制实验装置的工艺设备模拟了工业生产过程的四大热工参数对象，即流量对象、温度对象、压力对象、液位对象。并采用了标准的工业自动化仪表，这种完全模拟工业生产过程和标准工业自动化仪表的使用，能培养学生对实际工业过程自动化系统的设计能力、调试能力和分析能力。 2、LH-PCT-II过程控制实验装置具有控制参数和控制方案的多样化。该装置可通过对其管路上的阀门切换和对模拟信号接线板上信号的连接组合，可构成数十种过程控制实验。 3、LH-PCT-II过程控制实验装置具有自动控制系统构成的多▅样化。该系统可根据用户的需要，设计构成DCS、FCS、PLC、DDC智能仪表控制系统。 4、由于采用标准的工业自动化仪表和柔性化的工艺设备，LH-PCT-II过程控制实验装置具有开放性◣、兼容性和可升级性，装置中的任何仪表或①器件的更换，均不影响整个装置的功能和性能，这将大大降低今后系统改造、升级的费用。 5、 LH-PCT -II 过程控制实验装置具有合理的工艺设备→设计参数。工艺设备的时间常数是至关重要∑的，如果时间常数太大，造成实验时间过长。反之控制过程太快，学生无法观察系统的动态过程，不能很好地模拟工业对象。本装置的※时间常数设计在一般工业对象的时间常数范围内。 6、LH-PCT-II过程控制实验装置采用先进的CAD优化设计，整个系统的结构独特、布局合理，保证了控制对象具有良好的性能特性。 7、为满足用户科研和职业培训的︾一些特定要求，LH-PCT-II过程控制系统实验装置具有一定的可扩展性。如，在该装置中可再增加一个水箱而成为三容液位控制系统，可扩展职业培训和技能等级的应会考试需要，增加故障诊断等功能。 8、在LH-PCT-II过程控制实验装置中充分考虑了大专院校、中高级职业学校工业¤自动化专业的大纲要求，完全能满足教学实验、课程设计、毕业设计的需要，同时学生可自行设计实验方案，进行综合性、创造性过程控制系统实验的设计、调试、分析，培养学生的独立操作、独立分析问题和解决问题的能力。 |
|
系统构成 |
|
LH-PCT -II 型过程控制实验装置有三部分组成：被控对象、控制屏和软件。 被控对象：由上↓位水箱、下位水箱、水槽、隔套加温圆筒、纯滞后盘管以及水泵、电动调节阀、电磁流量计、液位变送器、温度传感器、变频器、可控硅移相触发模块等部件组成。各部№件安装在一个大的控制柜中，四周开门，既保证了实验系统的整洁美观，符合现代实验室的审美要求，又可以让学生看到实验系统的每个部件，增强学生对实验的感性认识。 控制屏：分左右两个部【分，左边为控制对象的模拟接线板，右边为控制器部分。模拟接线板部分绘制有控制对象的原理图，图上元器件的布置与实际被控对象的元器件分布相对应，学生在实↑验时可以很方便地将元器件符号与实↑物对应起来。同时将▃各元器件所需要的接线通过接线端子在面板引出，不同的实验需要不同的接线均可通过导线的插接来完卐成。 控制屏右边部〖分安装有三个智能调节器，调节器的输入输出通过接线端子引出；一个比例器可用『于比值实验和前馈－反馈实验；两个指针式20mA电流表可用于控Ψ 制信号的监视；若干个标准电阻用于电流电压的变换；还配▂置有一个24V直流电源；在控∑ 制部分的下方，安装有远程数据采集ζ 模块，可进行计算机直接数字控制（DDC）。 |
|
主要部件的技术说明 |
|
上位水箱、下位水箱、储水箱 上位水箱和下位水箱采用8毫米厚进口淡蓝色有机玻璃，色泽鲜明，透明度好。实验中对水位的观测直观明了。独特的三槽结构，有效克服水流的动量冲击，使液位控制更精确。水箱容积达80升，使实验效果更为理想。同时上位水箱的液容可变，可以让学生比较在不同的实验参数下不同的实验结果，加深对理论的理解。下位水箱可变为非线性水箱，以利于控♀制策略的研究。 储〓水箱采用不锈钢制成，同时水箱内部采用覆塑工艺，整个系统的管╳道采用铝塑管组成，所有☆的水阀采用铜质球阀，彻底避免了系统生锈的可能性。有效提高实验装置的←使用年限。 温控圆筒、加热器 采用温控圆筒进行温度控制实验，避免了对整个水箱进行加温▅，保持了整个水系统温度的基本恒定，使温度控制实验效果符合课堂理论的要求。 液位（压力）传感器、变送器 液位传感器用来对上位水箱、下位水箱的液位以及水泵出口压力进行检测，采用工业╲用的〗DBYG型扩散硅压力变送器，0.5级精度，二线制4 - 20mA标准信号输出。 流量传感器、转换器 流量传感器用来对电动调节阀的主流量和干扰回路的干扰流量进行检测。根据本实验装置的特点，采用工业用的LDS-S型电磁流量传№感器和LDZ-4 型电磁流量转换器，4- 20mA 标准信号输出。避免了涡轮流量计非线性与死区大的致命缺点，确保实验卐效果能达到教学要求。 控制屏：分左右两》个部分，左边为控制对象的模拟接线板，右边为控制器部分。模拟接线板部分绘制有控制对象的原理图，图上元器件的布置与实际被控对象的元器件分布相对应，学生在实验时可以很方便地将元器件符号与实物对应起来。同时将各元器件所需要的接线通过接线端子在面板引出，不同的实验需要不同的接线均可通过导线的插接来完成。 控制屏右边部分安装有三个智能调节器，调节器的输入输出通过接线端子引出；一个比例器可用于比值实验和前馈-反馈实验；两个指针式20mA电流表可用于控制信号的监视；若干个标准电阻用于电流电压的变换；还配置有◤一个24V 直流电源；在控制部分的下方，安装有远程数据采集模块，可进行计算机直接数字控制（DDC）。 电动调节阀 电动调节阀是本实⊙验装置的关键部件，用来对控制回路的流量进行调节。采用进口的电动调节々阀，4-20mA控制信号输入，4 -20mA 阀位反馈信号输出。具有∞性能稳定可靠，控制精度高，使用①寿命长的优点。 变频器 采用三菱FR-S520变频器，4-20mA控制信号输入，可对流量或压力进行控制。 水泵 采用进口水泵。噪音底，寿命长，减少使用烦恼。在水泵出口安装有压力变送器，可与变频器一起构成恒压供水系统。 加温模块 采用可控硅移相触发模块。4-20mA 的控制信号输入能方便地与调节器或计算机相连，实现加温功率的连○续调节。 纯滞后实验模块 控制回路安装于一控制屏上，包含有：系统模拟板、三只人工智能调节器（AI调节器）、比例器、转换电阻、两只电流表（用于对电流信号的检测）、牛顿模块等。学生在控制屏上〖就可以完成从接线、调试到测量的全部实验过程。当需要构成计算机控制系统时，过程控制装置的数据采集和控制采用目前最新的牛顿 7000 系列远程数据¤采集模块和组态王6.0组态软件，完全模拟工业现场工作环境，先进性与⌒ 实用性并举。有效地拉近了实验室与工业现场的距离。 |
|
实验设备安装 |
|
实验装置无漏水、生锈现象，运行稳定、噪音小，整个系统的管道采用铝塑管组成，所有的水阀采用铜质球阀。采用封闭式控制柜，可有效防尘。控制柜四周采用活动面板，正面采用玻璃门，实验时打开活动面板及玻璃门①，所有被控对象及执行机构均一览无余，内部布♂置直观明了。 |
