過程控制綜合實驗裝置

過程控制綜合實驗裝置為適應本科基本教學而精簡開發經濟適用的過程控制實驗裝置，由實驗對象系統，儀表控制屏和實驗桌組成，能完成《自動控制理論》、《過程控制》、《自動化儀表》、《集散控制》、《PLC可編程控制》、《單片機控制》、《計算機控制》等課程所開的實驗項目。集多領域、多學科技術于一體，充分體現了實驗裝置的*性、開放性和功能的多樣化。
一、過程控制綜合實驗裝置技術指標：
1、工作電源板：單相三線220V±5%50Hz
2、外形尺寸：175χ70χ150cm
3、整機容量：<5KVA
4、控制信號：電壓1-5V
二、實驗裝置的配備：
1、電源控制屏(鐵質雙層亞光密紋噴塑結構，鋁質面板)
(1)交流電源面板：提供實驗所需的三相四線～380V、三路單相～220V電源，總電源由三相鑰匙開關控制，電網電壓由三只交流電壓表監示，三相帶燈熔斷器作為斷相指示。設有漏電保護空氣開關、電壓型漏電保護器、電流型漏電保護器。另外，還設有定時器兼報警記錄儀，為學生實驗技能的考核提供一個統一的標準。
(2)執行機構及I/O信號接口面板：
執行機構有三相可控硅移相調壓裝置、電動調節閥、三相不銹鋼磁力泵、電磁閥、三菱變頻器及三相電加熱管組成，另外電加熱鍋爐帶有防干燒保護設備。并將各傳感器檢測及執行器控制信號同面板上的插座相連，便于學生自己連線組成不同的控制系統。
2、實驗桌：實驗桌為鐵質雙層亞光密紋噴塑結構，桌面為防火、防水、耐磨高密度板，結構堅固。
3、交流變頻控制：
4、控制種類：
1）智能儀表控制
2）遠程數據采集控制
3）DCS分布式過程控制
4）S7-300PLC過程控制
5）S7-200PLC過程控制
6）單片機控制
7）以太網控制
8）嵌入式以太網控制
三菱PLC控制
PCI采集卡控制
5、系統實驗教學軟件：包括MCGS工控組態軟件、組態王組態軟件、和利時MACSV系統組態軟件、
STEP7編程軟件、WinCC組態軟件及單片機數據采集與控制軟件等，根據硬件配置進行配套。
三、實驗項目：
本裝置能完成如下實驗項目內容：
1.過程控制系統結構組成的認識實驗
(1)過程控制及檢測裝置硬件結構組成的認識與控制方案的組成及連接實驗
(2)智能調節儀表、智能變送儀表等智能儀表的操作及參數設定實驗
(3)傳感器的校正(零點遷移與量程調整)
2、被控對象特性測試實驗：
(1)單容水箱特性測試實驗
(2)雙容水箱特性測試實驗
3、單回路控制系統實驗：
(1)單回路控制系統的實踐
(2)上水箱（或中水箱或下水箱）液位定值控制實驗
(3)雙容水箱液位的定值控制實驗
(4)三容水箱液位的定值控制實驗
(5)鍋爐內膽靜態水溫的定值控制實驗
(6)鍋爐內膽動態水溫的定值控制實驗
(7)鍋爐夾套水溫的定值控制實驗
(8)電動閥支路流量的定值控制實驗
(9)變頻調速磁力泵支路流量的定值控制實驗
4、溫度位式控制系統實驗：
(1)鍋爐內膽水溫位式控制實驗
5、串級控制系統的實驗：
(1)串級控制系統的連接實踐
(2)水箱液位串級控制實驗
(3)三閉環液位控制實驗
(4)下水箱液位與電動調節閥流量的串級控制實驗
(5)下水箱液位與變頻調速磁力泵支路流量的串級控制實驗
(6)鍋爐內膽水溫與鍋爐內膽循環水流量的串級控制實驗
(7)盤管出水口水溫與熱水流量的串級控制實驗
6、比值控制系統實驗：
(1)單閉環流量的比值控制實驗
(2)雙閉環流量的比值控制實驗
7、滯后控制系統實驗：
(1)盤管出水口溫度的純滯后控制實驗
(2)盤管出水口溫度的滯后控制實驗
(3)流量純滯后控制實驗
8.前饋-反饋控制系統實驗
(1)鍋爐內膽水溫的前饋-反饋控制實驗
(2)下水箱液位的前饋-反饋控制實驗
9、解耦控制系統實驗：
(1)上水箱水溫與液位的解耦控制實驗
(2)鍋爐夾套水溫與鍋爐內膽水溫的解耦控制實驗
10.工控組態軟件組態控制實驗
(1)實時數據庫組態實驗
(2)圖形動畫、報表、曲線、報警組態實驗
(3)設備通訊組態實驗
(4)腳本程序應用組態實驗
四、智能儀表控制:
1、MY-12智能調節儀（三件）
系統采用智能型的AI-818儀表（3只），線性電流4～20mA電流輸出，包含人工智能調節算法，模糊PID及參數自整定功能，可組成三閉環控制系統。
2、MY-13智能位式調節儀
系統采用智能型的AI-708儀表，帶有計算機RS485通訊功能，采用繼電器位式輸出、位式控制算法，掛箱內部裝有接觸器位式控制裝置，儀表可根據設定值、回差來控制繼電器的動作，完成溫度位式控制。
3、MY-14比值器、前饋反饋補償器、解耦裝置
采用硬件前饋反饋補償器、比值器和解耦裝置，完成前饋反饋、比值、解耦控制實驗，其中通過比值器可完成流量單閉環與雙閉環比值控制實驗；通過前饋反饋補償器可以完成液位與流量以及溫度與流量的前饋反饋控制實驗；通過解耦裝置可完成液位與溫度以及鍋爐夾套與內膽的溫度解耦實驗。