一、 产品概述

“过程控制系统安装与调试实训装置”主要是根据《工业自动化仪表安装与调试》、《热工测量参数及仪表》、《热工仪表及自动装置》、《热工测量》、《热工过程自动调节》、《热力过程自动化》、《化工测量及仪表》、《检测技术及仪表》、《热工自动化及仪表》、《过程控制》等课程实训教学的需要而研制的。主要培养面向火电厂、热电厂、化工、仪表、冶金等行业的大、中型企业，从事热工仪表及自动装置的安装、维护与调试、工业自动化仪『表维修及计算机控制系统的操作及维护等工作的技术人才。

本套装置为对象和现场变送器显示二次仪表一体式结□构设计，对象系统中由液位水箱、复合加热水箱、仪表控制箱、各类检测装置〓、两套执行器、一套水路动力系统以及一个接线箱组成。

二、 产品︽的基本配置及功能

1. 液位水箱：

液位水箱采用淡蓝色优质有机玻璃，不但坚实耐用，而且透明度高，便于学生直接观察液位的变化。为严格按照压力变送器量程需要，水箱高度需与传感器量程对应起来「，水箱尺寸为：直径*高=250*550mm。水箱由缓冲槽、工作槽、采压孔、出水管和溢流管组成，进水时水管中的水先流入缓冲槽，出水时工作槽的水经隔板边缘流入出水管，这样经过缓冲和线性化的处理，工作槽的液位较为稳定，便于观察。水箱底部连接有电容式、扩散硅和差压液位压力变送器，可对水箱的↓压力和液位进行检测和变送。储水箱由不锈钢板制成，尺寸为：长×宽×高=66cm×35㎝×43㎝，能同时满足液位水箱和复合加热水箱的实验供水需要。储水箱内部有椭圆形塑料过滤网罩，以防杂物进入水泵和管道。 

2. 复合加热水箱：

复合加热水箱由两层水箱结构组成，内层为加热水箱，配备有1KW电加热管，尺寸为：直径*高=200*370mm。其顶盖上还布有一条进水管路和两只温度传感器，分别为PT100和Cu50热电阻，插入深度垂直居中、水平偏前。加热水箱中设有进水管路，还有〒溢流保护口，保护顶盖不承受较大压力。整个内层加热水箱悬浮于外层有机玻璃→水箱中，加热筒底部由一圈接触面积很小的圆形支架固定在外层有机玻璃水箱内。

外层冷却水箱同样拥有独立的进水管路和溢流保护出水管，可以有效降低内层加热水箱内液体水的温度，其体积较大，外圆尺■寸为：直径*高=35cm*35cm。

3. 仪表显示控制箱：

仪表控制箱左上方标有本套装置的具体型号，面板示意图▽如下图1-2-1：

控制面板部分包含的主要器件：

1) 单相带漏电保护断路器：

本套装置为单相三※线220V±10％/50Hz供电，整机容量<1.5KW，如发生漏电现象，该断路器会自动跳闸，以切〗断进线电源。本套实验系统需进行接地，单相三芯插座中含有地线，可使设备机壳直接与大地相连，接地后漏电压不大于AC3V。

2) 交流电压表、电源指示灯：

当装置电源插座接∏入单相电网时，把单相空气开关合上，电源指示灯显示现在设备有无接入电网，交流电压表显示接入电网的电压值大小，一般电网电压浮动不超过标准电压的十个百分点，仪表Ψ 均能正常工作。

3) 二位旋钮开关：

在控制箱中有两个二位旋钮开关位于电压表下面，它们分别控制着离心泵和单相调压器的电源。向左即为关，向右即为开，它为双触点常闭式结构。

4) 直流24V电压输出：

在控制箱内部有标准直流24V开关电源模块，规格为：AC220V±10％/50Hz输入，DC24V/2A输出，本套装置总】计使用直流24V电源的额定电流不超过1A。面板中的数显表用于显示当前开关电源输出电压值的大小，右侧有两个端子用于输出直流24V电压，以供其它外部设备使用，但总容量不得超过1A。

5) 无纸记录仪：

本无纸记录仪表可以对现场变送器输出的变量电压值和阻值进行实时曲线和历史曲线的记录，当记录间隔为1S时，可连续记录36H的数据，当记录间隔为4min时可记录360天的数据。它拥有128*64点阵式液晶显示屏、三通道万能输入和RS485通讯功能，是一♀款功能强大的无纸记录仪表。

6) 智能调节仪◤：

本套装置配备两只智能调节仪，可同时控制两个执行器作用于不同的对象系统，每套仪表均带有三种输入规格、一路4～20mA电流信号输出、测量/输出分◇屏显示、模糊PID算法控制及RS485通讯功能，是工业中最常见的仪表之一。

7) 流量积算仪：

与智能仪表不同的是流量积算仪不仅可以采集模拟量信号，而且可以将流量信号进行时间轴上的累积，并可进行相应的流量批量控制实验，这些都是工业现场常用的功能，此外流量积算仪还具有RS485通讯功能。

8) 各种传感器、变送器和控制信号接口：

本套对象系统共配置10件检测装置，它们接口按输出信号的不同，分类排列在面板上，以∩供仪表引用。两套执行器的输入信号，位于检测信号的下面，它们主要由仪表控制输出连接用。另外还有一路开关量控制离心泵自动运转开关，为仪表控制箱流量积算仪最下面位置的两排强电接线柱，由流量积算仪作批量控制时自动控制泵的开启。

4. 检测装置：

1) 扩☆散硅液位变送器：

传感器为扩散硅压阻材料，用于测量由水箱液位高度而产生的压力，为直流24V供电、4～20mA变送输出、标准两线制接线、精度0.5级，是常见普通型传感器、变送器一体式结构的压力检测装置。

2) 电容式液位变①送器：

传感器为电容式检测机构，用于测量由水箱液位高度而产生的压力，为直流24V供电、4～20mA变送输出、标准两线制接线、精度0.25级，是高精度型传感器、变送器一体式结构的压力检测装置。

3) 差压液位变送器：

传感器为扩散硅压阻材料，用于测量由水箱液位高度而产生的压力，它的一端通有大气，是一种表压检测机构的传感器，为直流24V供电、4～20mA变送输出、标准两线制接线、精度0.5级，是常见普通型传感器、变送器一体式结构的压力检测装置。

4) 涡轮流量计：

传感器为涡轮结构，是一种速度式检测仪表，本套装置※中用于检测水流量大小，在小流量时拥有很高的精度，变送器为直流24V供电、4～20mA变送输出、标准两线制接线、精度1.0级，是高精度型传感器、变送器一体式结构的流量检测装置。

5) 电磁流量计↙：

传感器为电磁法兰结构，利用法拉第电磁感应原理对导电介质水进行测量【，变送器为交流220V供电、4～20mA变送输出、精度0.5级，是高精度型传感器、变送器一体式结构的流量检测装置。

6) 孔板流量计：

采用标准孔板环式，孔径比及相关详细参数见节流装置技术资料。孔板两侧所产生的压力差由差压变送器进行测量。

7) 电容式差压变送器：

传感器为电容式检测机构，用于检测由于孔板节流而产生的压力差，为直流24V供电、4～20mA变送输出、标准两线制接线、精度0.5级，

8) 管道静压◤变送器：

传感器为扩散硅压阻材料，用于测量电动调节阀前端管道压力的变化情况，为直流24V供电、4～20mA变送输出、标准两线制接线、精度0.5级，是常见普通型传感器、变送器一体式结构的压力检测装置。

9) PT100铂电阻温度传感器：

本套装置中共有两只PT100铂电阻温度传感器，一只安装ω在孔板节流装置的下游管道中，用以检测流过节流装置的介质水的温度；另一只安装在复合加热水箱的顶盖上，用以检测加热系统介质水的温度。

10) Cu50铜电阻温度传感器：

铜电阻温度传感器也安装在复合加热水箱的顶盖上，与安装在同样位置的PT100温度传感器进行对比实验用。

5. 执行器：

1) 电动调节阀：

采用智能直行程电动调节阀，用来对控制回路的流量进行调节。它具有精度高、技术先进、体积小、重量轻、推动力大、功能强、控制单元与电动执行机构一体化、可靠性高、操作方便等优点，电源为单相220V，控制信号为DC4～20mA，使用和校正非常方便。

2) 单相调压模块：

单相调压模块安装在控制箱内部，它为单相交流220V输入，输出为单相交流220V平滑可调，控制信号为DC4～20mA，利用智能调节仪的↑输出信号可控制调压模块的输出电压，从而使加热介质水的温度最终稳定在某一数】值，实现温度的自动控制。

6. 水路动力系统：

本套系统的水路动∏力系统为离心泵，它的性能好坏影响到整套装置信号检测的优良，本套装置采用的离心泵在各方面的指标都达到了进『行高精度实验的要求，提供了稳定的水流、合理的流量和适度的扬程等其它性能指标。

7. 接线箱：

本套装置设置了接线箱，为学生提供了开放式实训平台,通过自己动手，实际演练，锻炼了自我的动手能力和现场操作能力。

三、 实验实训项目

1.   系统认识

2.   装置硬件组成

3.   系统软█件介绍

4.   离心泵的工作原理和主要部件

5.   离心泵的性能参数和特性曲线

6.   电动调节阀工作原理概述

7.   电动调节阀的流量特性测试实训

8.   电动调节阀的流量系数

9.   电动调节阀的主要技术参数

10. 无纸记录仪的认识和使用

11. 智能调节仪的认识和使用

12. 流量积算仪的认识和使用

13. 闪光报警器的工作原理认识和使用

14. 智能巡测仪的工作原理认识和使用

15. 温度动圈指示仪的工作原理认识和校验

16. 变频器的工作原理认识和使用

17. 电磁流量计的工作原理认识和校验

18. 涡轮流量计的工作原理认识和校验

19. 孔板流量计的工作原理认识和标定

20. 电容←式液位传感器的工作原理认识和校验

21. 差压变送器的工作原理认识和使用

22. 电容式液位传感器的工作原理认识和校验

23. 扩散硅液位传感器的工作原理认识和校验

24. 差压液位传感器的工作原理认识和校验

25. 电容式差压变送器的工作原理认识和使用

26. 扩散硅压力变送器的工作原理认识和使用

27. 热电偶的工作原理认识和校验

28. 压力变送器的校验

29. 三相异步电动机的变频控制

30. Pt100铂热电阻的工作原理认识和使用

31. Cu50铜热电阻的工作原理认识和使用

32. 传感器的零点和迁移

33. 单回路与串级控制系统概述

34. 水箱液位定值控制

35. 管道压力定值控制

36. 管道流量╳定值控制▓

37. 孔板流量定值控制

38. 管道批量流量控制

39. 水箱液位与管道流量的串级控制

40. 加热水箱温度与流量串级控制

41. 无纸记录仪现场实时曲线察看

42. S分度热√电偶输出排故

43. K分度热电偶输出排故

44. PT100热电阻排※故

45. Cu50热电阻排故

46. 扩散硅液位变送器排故

47. 电动执行器位置反馈信号输入排故

48. 涡轮流量计信号输出排故

49. 智能调节仪Ⅰ输★出电流信号排故

50. 智能调节仪Ⅱ输出电流信号排故

51. 智能调节仪ⅠAL1继电器输出排故

52. 智能调节仪ⅡAL2继电器输出排故

53. MCGS工控组态软件组态和控制排故