裝置功能
1、可實現(xiàn)液位高度的位式控制實驗、加熱水溫的位式控制實驗。
2、水箱液位的定值控制實驗、加熱水溫的定值控制實驗。
3、電動調(diào)節(jié)閥支路流量的定值控制實驗、變頻調(diào)速磁力泵支路流量的定值控制實驗。
4、水箱液位與調(diào)節(jié)閥流量的串級控制實驗、水箱液位與變頻調(diào)速磁力泵支路流量的串級控制實驗。
5、單閉環(huán)流量比值控制實驗、雙閉環(huán)流量比值控制實驗。
6、三容箱過程控制對象：包括單容水箱、雙容水箱、三容水箱。
7、采用中央處理器控制，全觸摸集成化操作，測控軟件。
設計參數(shù)
裝置整體采用工程化布局，設備主體：2000×700×2000mm（長×寬×高），可根據(jù)實訓場地實際高度和場地面積進行調(diào)整，可移動式設計，帶剎車輪。
溫度：常溫-70℃，液位0-300mm。
電氣系統(tǒng)
標準工業(yè)操作臺，內(nèi)安裝漏電保護空氣開關、電流型漏電保護器充分考慮人身安全保護；同時每一組強電輸出都有旋鈕開關控制，保證設備安全，操作控制便捷；裝有分相指示燈，開關電源等。
公用設施
水：裝置自帶不銹鋼水箱，連接自來水。實驗時經(jīng)水泵進入測試管路，循環(huán)使用。
電：電壓AC380V，功率5.0KW，標準三相五線制。每個實驗室需配置1~2個接地點（安全地及信號地）。
主要配置
1、實驗對象系統(tǒng)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；單相2.0kW電加熱鍋爐（由不銹鋼鍋爐內(nèi)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。
2、系統(tǒng)動力系統(tǒng)有兩套：一路由動力水泵、進口比例閥組成，另一路由變頻調(diào)速器、動力水泵組成，通過閥門切換，任何一組供水可以到達任何一個水箱。
3、對象系統(tǒng)中的各類檢測變送及執(zhí)行裝置擴散硅壓力變送器4只：分別檢測上、中、下水箱、鍋爐汽包液位。
4、渦輪流量計兩只：分別檢測兩條動力支路的流量。
5、Pt100熱電阻溫度傳感器六只：分別用來檢測鍋爐內(nèi)膽、鍋爐夾套、盤管（三只）及上水箱出水口水溫。
6、執(zhí)行器：包含電磁閥、電動調(diào)節(jié)閥各一個。
技術參數(shù)
1、不銹鋼臥式離心泵：WB50/037 H=20m ，Q= 3.5m3/h， 兩臺。
2、渦輪流量傳感器：流量范圍0.1～2.0m3/h，兩臺。
3、電動調(diào)節(jié)閥：DN15，采用智能直行程電動調(diào)節(jié)閥，用來對控制回路的流量進行調(diào)節(jié)。具有精度高、技術先進、體積小、重量輕、推動力大、功能強、控制單元與電動執(zhí)行機構一體化、可靠性高、操作方便等優(yōu)點，電源為單相220V，控制信號為4～20mADC，輸出為4～20mADC的閥位信號，使用和校正非常方便。精度：0.5%FS ，一臺。
4、上水箱：有機玻璃φ250x300mm，帶液位溢流裝置，一個。
5、中水箱：有機玻璃φ250x300mm，帶液位溢流裝置，一個。
6、下水箱：有機玻璃φ250x300mm，帶液位溢流裝置，一個。
7、儲水箱：304不銹鋼600x400x500mm，一個。
8、單相矢量變頻器，規(guī)格：（0-50）Hz，功率550W，一臺。
9、電磁閥：口徑DN15，24V直流開關電源供電，一個。在本裝置中作為電動調(diào)節(jié)閥的旁路，起階躍干擾作用。工作壓力：最小壓力為0Kg/㎝2，最大壓力為7Kg/㎝2 ；工作溫度：－5～80℃；工作電壓：220VAC。
10、鍋爐：304不銹鋼夾套加熱鍋爐，容積20L,。由二層組成：加熱層（內(nèi)膽）和冷卻層（夾套），一臺。電加熱器：由三根1.5KW電加熱管星形連接而成，用來對鍋爐內(nèi)膽內(nèi)的水進行加溫，每根加熱管的電阻值約為50Ω左右。
11、盤管：模擬工業(yè)現(xiàn)場的管道輸送和滯后環(huán)節(jié)，在盤管上有三個不同的溫度檢測點，它們的滯后時間常數(shù)不同，在實驗過程中可根據(jù)不同的實驗需要選擇不同的溫度檢測點。盤管的出水通過手動閥門的切換既可以流入鍋爐內(nèi)膽，也可以經(jīng)過渦輪流量計流回儲水箱。它可用來完成溫度的滯后和流量純滯后控制實驗。
12、壓力傳感器：量程為0～5KPa，用工業(yè)用的擴散硅壓力變送器，帶不銹鋼隔離膜片，同時采用信號隔離技術，對傳感器溫度漂移跟隨補償。采用標準二線制傳輸方式，工作時需提供24V直流電源，輸出：4～20mADC。
13、溫度傳感器：裝置中采用了六個Pt100鉑熱電阻溫度傳感器，分別用來檢測鍋爐內(nèi)膽、鍋爐夾套、盤管（有3個測試點）以及上水箱出口的水溫。Pt100測溫范圍：-200～+420℃。經(jīng)過調(diào)節(jié)器的溫度變送器，可將溫度信號轉換成4～20mA直流電流信號。Pt100傳感器精度高，熱補償性較好。
14、調(diào)壓裝置：采用可控硅移相觸發(fā)裝置，輸入控制信號為4～20mA標準電流信號，其移相觸發(fā)角與輸入控制電流成正比。輸出交流電壓用來控制電加熱器的端電壓，從而實現(xiàn)鍋爐溫度的連續(xù)控制。
15、中央處理器：執(zhí)行速度0.64μs，內(nèi)存容量16K，內(nèi)建Ethernet支持Modbus TCP及Ethernet/IP通訊協(xié)議；功能：數(shù)據(jù)處理運算。
16、模擬量模塊：高達16位分辨率，總和精度±0.5%，內(nèi)建RS485通訊模式。
17、采用一體機平板觸摸電腦，全程數(shù)字化觸摸屏控制操作。HMI：投射式觸控技術，5000萬次觸摸點，內(nèi)存4G，功能：中央處理器數(shù)據(jù)顯示控制。
18、外形尺寸：2200×550×1800mm（長×寬×高），外形為可移動式設計，帶剎車輪，高品質(zhì)鋁合金型材框架，無焊接點，安裝拆卸方便，水平調(diào)節(jié)支撐型腳輪。
19、工程化標識：包含設備位號、管路流向箭頭及標識、閥門位號等工程化設備理念配套，使學生處于安全的實驗操作環(huán)境中，學會工程化管路標識認知，培養(yǎng)學生工程化理念。
20、配套測控軟件可以實現(xiàn)實驗數(shù)據(jù)實時在線采集顯示數(shù)據(jù)、曲線及設備運行狀態(tài)等。通過WIFI技術實現(xiàn)終端覆蓋。
21、MCGS工業(yè)組態(tài)軟件
本軟件為用戶提供了解決實際工程問題的完整方案和開發(fā)平臺，能夠完成現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集、實時和歷史數(shù)據(jù)處理、報警和安全機制、流程控制、動畫顯示、趨勢曲線和報表輸出以及企業(yè)監(jiān)控網(wǎng)絡等功能。
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測控組成 |
變量 |
檢測機構 |
顯示機構 |
執(zhí)行機構 |
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上水箱液位 |
液位傳感器 |
觸摸屏 |
自控 |
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中水箱液位 |
液位傳感器 |
觸摸屏 |
自控 |
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下水箱液位 |
液位傳感器 |
觸摸屏 |
自控 |
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水泵出口壓力 |
壓力傳感器 |
觸摸屏 |
自控 |
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液體流量 |
渦輪流量傳感器 |
觸摸屏 |
自控 |
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鍋爐加熱溫度 |
PT100 鉑電阻 |
觸摸屏 |
PID調(diào)節(jié) |
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鍋爐夾套進口溫度 |
PT100 鉑電阻 |
觸摸屏 |
自控 |
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鍋爐夾套進口溫度 |
PT100 鉑電阻 |
觸摸屏 |
自控 |
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換熱器進口溫度 |
PT100 鉑電阻 |
觸摸屏 |
自控 |
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換熱器出口溫度 |
PT100 鉑電阻 |
觸摸屏 |
自控 |
