JG-CG07 Ⅲ型高級(jí)過(guò)程控制自動(dòng)化實(shí)訓(xùn)裝置

主要功能： JG-CG07 Ⅲ型高級(jí)過(guò)程控制自動(dòng)化實(shí)訓(xùn)裝置

過(guò)程控制實(shí)驗(yàn)室今后的工作方向是：進(jìn)一步加強(qiáng)管理體制建設(shè)，提高實(shí)驗(yàn)室的管理水平和運(yùn)行效率；以現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)室硬件為基礎(chǔ)，與多的企事業(yè)單位、科研機(jī)構(gòu)、大專院校聯(lián)合，共同開(kāi)展技術(shù)咨詢、技術(shù)培訓(xùn)，進(jìn)行學(xué)術(shù)交流與合作；進(jìn)一步加強(qiáng)科學(xué)研究工作，以過(guò)程控制理論為指導(dǎo)，結(jié)合先進(jìn)的工業(yè)控制技術(shù)DCS、PLC等，不斷通過(guò)在過(guò)程控制實(shí)驗(yàn)室的訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)實(shí)際工業(yè)過(guò)程自動(dòng)化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)能力、調(diào)試能力和分析能力，為今后的學(xué)習(xí)或工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

一、系統(tǒng)概述

"高級(jí)現(xiàn)場(chǎng)總線過(guò)程控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)裝置"是從高校自動(dòng)化相關(guān)專業(yè)教學(xué)實(shí)驗(yàn)的需求出發(fā)，采用代表自動(dòng)化行業(yè)技術(shù)潮流的現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)，開(kāi)發(fā)出來(lái)的進(jìn)行通訊和遠(yuǎn)程控制的網(wǎng)絡(luò)化和數(shù)字化實(shí)驗(yàn)裝置。

"JGGCS-Ⅲ高級(jí)現(xiàn)場(chǎng)總線過(guò)程控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)裝置"是由現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)和對(duì)象系統(tǒng)組成。該對(duì)象系統(tǒng)在管道中采用電磁閥替代SBGCS-68E型中的手閥控制各管道的連接，可實(shí)現(xiàn)上位機(jī)根據(jù)采集參數(shù)進(jìn)行自動(dòng)控制或者上位機(jī)中進(jìn)行鼠標(biāo)點(diǎn)擊人為控制，為實(shí)現(xiàn)DCS的多種控制策略，系統(tǒng)中上水箱壓力變送器（上水箱液位）采用總線采集參數(shù)"變送器采用帶SIEMENS PROFIBUS-PA通訊接口的壓力變送器（帶SIEMENS PROFIBUS-PA通訊協(xié)議的壓力傳感器通過(guò)總線供電，不需要另外接工作電源）"。

1.現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)硬件

除電氣部分給各種工作部件提供電源外，還有下列主要部件：

(1)SIEMENS 315-2DP CPU一個(gè)（含MMC卡）

(2)SIEMENS電源模塊一個(gè)

(3)PA Coupler 耦合器一個(gè)

(4)8路模擬量輸入模塊SM331模塊兩個(gè)

(5)4路模擬量輸出模塊SM332模塊一個(gè)

(6)變頻器一個(gè)

(7)DP通訊線和DP接頭若干

(8)MPI-USB通訊線一條

2.現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)軟件

采用SIEMENS WINCC軟件監(jiān)控、SIEMENS STEP7編程

二、系統(tǒng)特點(diǎn)

能完整的體現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)過(guò)程變量數(shù)字化采集,實(shí)現(xiàn)從過(guò)程變量的現(xiàn)場(chǎng)采集到上位監(jiān)控的全數(shù)字化傳輸,可完成DCS分布控制系統(tǒng)架構(gòu)。

三、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如下：

四、控制對(duì)象

一）系統(tǒng)組成

1.過(guò)程控制實(shí)驗(yàn)對(duì)象系統(tǒng)

實(shí)驗(yàn)對(duì)象系統(tǒng)包含有：不銹鋼儲(chǔ)水箱；上、中、下三個(gè)串接有機(jī)玻璃圓筒型水箱；三相4.5kW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(gòu)成）和鋁塑盤管組成。

系統(tǒng)動(dòng)力系統(tǒng)有兩套：一套由SIEMENS變頻器、三相（380V交流）不銹鋼磁力驅(qū)動(dòng)泵、電動(dòng)調(diào)節(jié)閥、交流電磁閥、渦輪流量計(jì)等組成；另一套由220V循環(huán)泵、渦輪流量計(jì)等組成。

整套對(duì)象系統(tǒng)完全由不銹鋼材料制造，包括對(duì)象框架、管道、底板，甚至小到每一顆緊固螺釘。

2.對(duì)象系統(tǒng)中的各類檢測(cè)變送及執(zhí)行裝置

(1)擴(kuò)散硅壓力變送器三只：分別檢測(cè)上水箱、中水箱、下水箱液位；

(2)渦輪流量計(jì)三只：分別檢測(cè)兩條動(dòng)力支路及盤管出水口的流量；

(3)Pt100熱電阻溫度傳感器六只：分別用來(lái)檢測(cè)鍋爐內(nèi)膽、鍋爐夾套、盤管（三只）及上水箱出水口水溫；

(4)控制模塊：包含電磁閥21只、電動(dòng)調(diào)節(jié)閥一個(gè)、可控硅溫度控制模塊一只；

(5)三相380V不銹鋼磁力驅(qū)動(dòng)泵、220V循環(huán)泵。

二）系統(tǒng)主要特點(diǎn)

1.被調(diào)參數(shù)囊括了流量、壓力、液位、溫度四大熱工參數(shù)

2.執(zhí)行器中既有電動(dòng)調(diào)節(jié)閥儀表類執(zhí)行機(jī)構(gòu)，又有變頻器等電力拖動(dòng)類執(zhí)行器

3.系統(tǒng)除了能改變調(diào)節(jié)器的設(shè)定值作階躍擾動(dòng)外，還可在對(duì)象中通過(guò)電磁閥制造各種擾動(dòng)

4.一個(gè)被調(diào)參數(shù)可用不同的動(dòng)力源、不同的執(zhí)行器和不同的工藝線路下可演變成多種調(diào)節(jié)回路，以利于討論、比較各種調(diào)節(jié)方案的優(yōu)劣

5.能進(jìn)行多變量控制系統(tǒng)及特定的過(guò)程控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)

三）JGGCS-Ⅲ型高級(jí)過(guò)程控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)裝置"對(duì)象系統(tǒng)總貌圖

五、主要配置清單

六、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

JG-CG07 熱工自動(dòng)化過(guò)程控制實(shí)驗(yàn)裝置

一、 主要特點(diǎn)
被調(diào)參數(shù)囊括了流量、壓力、液位、溫度四大熱工參數(shù)
系統(tǒng)除了改變調(diào)節(jié)器的設(shè)定值作階躍擾動(dòng)外，還可在對(duì)象中通過(guò)電磁閥和手操作閥制造各種擾動(dòng)
一個(gè)被調(diào)參數(shù)可用不同動(dòng)力源、不同的執(zhí)行器、不同的工藝線路下可演變成多種調(diào)節(jié)回路，以利于討論、比較各種調(diào)節(jié)方案的優(yōu)劣
能進(jìn)行多變量控制系統(tǒng)及特定過(guò)程控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)
能夠完成鍋爐汽包虛假水位特性實(shí)驗(yàn)以及分段過(guò)熱控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)

JG-CG07 熱工自動(dòng)化過(guò)程控制實(shí)驗(yàn)裝置

二、技術(shù)性能
輸入電壓：三相五線制380V±10% 50Hz
工作環(huán)境：環(huán)境溫度-5 ℃ ～+40 ℃ 　相對(duì)濕度＜85%（25 ℃ ）　海拔＜4000m

三、系統(tǒng)組成
對(duì)象系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及組成
實(shí)驗(yàn)對(duì)象系統(tǒng)包含有：不銹鋼儲(chǔ)水箱；上水箱為有機(jī)玻璃圓筒型水箱；下水箱為不銹鋼鍋爐汽包；三相4.5kW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(gòu)成）和鋁塑盤管組成。
系統(tǒng)動(dòng)力系統(tǒng)有三套：一套由三相（380V交流）不銹鋼磁力驅(qū)動(dòng)泵、電動(dòng)調(diào)節(jié)閥、電磁閥、渦輪流量計(jì)等組成；一套由三相不銹鋼磁力驅(qū)動(dòng)泵（220V變頻）；另一套由三相不銹鋼磁力驅(qū)動(dòng)泵（220V變頻）、渦輪流量計(jì)等組成。
整套對(duì)象系統(tǒng)完全由不銹鋼材料制造，包括對(duì)象框架、管道、底板，甚至小到每一顆緊固螺釘。
對(duì)象系統(tǒng)中的各類檢測(cè)變送及執(zhí)行裝置
擴(kuò)散硅壓力變送器兩只：分別檢測(cè)上水箱、鍋爐汽包液位
渦輪流量計(jì)三只：分別檢測(cè)兩條動(dòng)力支路及盤管出水口的流量
Pt100熱電阻溫度傳感器六只：分別用來(lái)檢測(cè)鍋爐內(nèi)膽、鍋爐夾套、盤管（三只）及上水箱出水口水溫
執(zhí)行器：包含電磁閥、電動(dòng)調(diào)節(jié)閥各一個(gè)
三相380V不銹鋼磁力驅(qū)動(dòng)泵、三相220V不銹鋼磁力驅(qū)動(dòng)泵（2臺(tái)）以及三相電加熱管
四、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目
本裝置能完成如下實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目?jī)?nèi)容：
過(guò)程控制系統(tǒng)組成認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn)
過(guò)程控制及檢測(cè)裝置硬件結(jié)構(gòu)組成認(rèn)識(shí)
傳感器的校正(零點(diǎn)遷移與量程調(diào)整)
單容水箱特性測(cè)試實(shí)驗(yàn)
鍋爐汽包虛假水位特性測(cè)試
雙容水箱特性測(cè)試實(shí)驗(yàn)
單回路控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)
單回路控制系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)
上水箱（或下水箱）液位的定值控制實(shí)驗(yàn)
雙容水箱液位的定值控制實(shí)驗(yàn)
鍋爐內(nèi)膽靜態(tài)水溫的定值控制實(shí)驗(yàn)
鍋爐內(nèi)膽動(dòng)態(tài)水溫的定值控制實(shí)驗(yàn)
鍋爐夾套水溫的定值控制實(shí)驗(yàn)
電動(dòng)閥支路流量的定值控制實(shí)驗(yàn)
變頻調(diào)速磁力泵支路流量的定值控制實(shí)驗(yàn)

	系列過(guò)程控制工程實(shí)驗(yàn)設(shè)備
1多功能機(jī)械手分揀堆放系統(tǒng)	7可編程港口裝卸儲(chǔ)運(yùn)交通系統(tǒng)
2高級(jí)型過(guò)程控制綜合實(shí)驗(yàn)裝置	8可編程機(jī)械手搬運(yùn)堆放控制系統(tǒng)（七軸）
3過(guò)程測(cè)量?jī)x表技能實(shí)訓(xùn)裝置	9高級(jí)過(guò)程控制自動(dòng)化實(shí)訓(xùn)裝置
4過(guò)程控制設(shè)備故障診斷與維修技能實(shí)訓(xùn)平臺(tái)	10三容水箱對(duì)象系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)裝置
5過(guò)程控制綜合實(shí)驗(yàn)裝置(可以選配控制方式)	11現(xiàn)場(chǎng)總線過(guò)程控制實(shí)驗(yàn)裝置
6過(guò)程裝備安裝調(diào)試技術(shù)實(shí)訓(xùn)裝置	12現(xiàn)場(chǎng)總線過(guò)程控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)裝置
	13自動(dòng)化電梯行車控制系統(tǒng)