TRYGC-07過(guò)程控制及自動(dòng)化儀表實(shí)訓(xùn)裝置

一、過(guò)程控制及自動(dòng)化儀表實(shí)訓(xùn)裝置簡(jiǎn)介

TRYGC-07過(guò)程控制及自動(dòng)化儀表實(shí)訓(xùn)裝置是本企業(yè)根據(jù)自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)及其相關(guān)專(zhuān)業(yè)教學(xué)的特點(diǎn)，吸收了國(guó)內(nèi)外同類(lèi)實(shí)驗(yàn)裝置的特點(diǎn)和長(zhǎng)處，經(jīng)過(guò)精心設(shè)計(jì)、多次實(shí)驗(yàn)和反復(fù)論證，研發(fā)的一套全新的實(shí)驗(yàn)裝置。它采用多種常用的控制方式和理論，除了常見(jiàn)的PID算法及其改進(jìn)算法外，還增加了模糊控制、人工神經(jīng)元控制等國(guó)內(nèi)外先進(jìn)的控制策略。此外，本裝置還嵌入了上流行的MATLAB（數(shù)學(xué)軟件）軟件平臺(tái)，使老師和學(xué)生能輕松方便地進(jìn)行算法編制。

過(guò)程控制及自動(dòng)化儀表實(shí)訓(xùn)裝置可滿(mǎn)足《自動(dòng)控制理論》、《過(guò)程控制》、《自動(dòng)化儀表》以及《傳感器檢測(cè)與轉(zhuǎn)換技術(shù)》等課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，除了能滿(mǎn)足本、專(zhuān)科學(xué)生不同層次的實(shí)驗(yàn)教學(xué)要求，還能為研究生、相關(guān)專(zhuān)業(yè)老師和工程技術(shù)人員進(jìn)行復(fù)雜控制系統(tǒng)、智能控制系統(tǒng)等方面的研究，提供了實(shí)驗(yàn)對(duì)象和實(shí)現(xiàn)的途徑。

二、過(guò)程控制及自動(dòng)化儀表實(shí)訓(xùn)裝置特點(diǎn)

1.本裝置的各種功能均綜合在一個(gè)實(shí)驗(yàn)臺(tái)上，采用積木式結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊、造型美觀大方、便于運(yùn)輸及實(shí)驗(yàn)室的多臺(tái)布局。

2.對(duì)象小型化、適應(yīng)性強(qiáng)、綜合性強(qiáng)，控制對(duì)象模型由不銹鋼和有機(jī)玻璃水箱組成，實(shí)驗(yàn)水箱在屏右邊能清楚看見(jiàn)，管道流程直觀、清晰。

3.參數(shù)全面，涵蓋了液位、流量、壓力、溫度四大典型過(guò)程控制參數(shù)。

4.小型（小功率）執(zhí)行元件，它們是二個(gè)磁力驅(qū)動(dòng)泵和一個(gè)電加熱器，使整體結(jié)構(gòu)更為緊湊、小型化。

5.系統(tǒng)控制方式多樣性

主要有位式控制、連續(xù)控制、模擬PID控制、智能儀表控制、PLC控制、單片機(jī)控制、計(jì)算機(jī)控制、兩套磁力泵交流變頻調(diào)速控制和單相移相調(diào)壓控制等，并可組成不同的控制方式。

6.安全保護(hù)齊全

設(shè)有電壓型漏電保護(hù)器和電流型漏電保護(hù)器各一組；強(qiáng)電連接線(xiàn)及插座均采用全封閉結(jié)構(gòu)，使用安全、可靠、防觸電；強(qiáng)、弱電連接及插座分開(kāi)，不會(huì)混插，避免錯(cuò)接線(xiàn)而損壞設(shè)備。

三、過(guò)程控制及自動(dòng)化儀表實(shí)訓(xùn)裝置組成

本裝置集多參數(shù)控制為一體，由過(guò)程控制對(duì)象、傳感器、變送器、調(diào)節(jié)器、執(zhí)行器、顯示器和計(jì)算機(jī)（用戶(hù)自配）等組成。

1.控制對(duì)象的模型由上、中、下三個(gè)水箱及一個(gè)儲(chǔ)水箱組成，上、中、下水箱由兩臺(tái)磁力泵供水。上、中兩個(gè)水箱各裝有一個(gè)擴(kuò)散硅壓力變送器來(lái)檢測(cè)壓力和液位；下水箱是一個(gè)復(fù)合式水箱，其中內(nèi)筒不銹鋼水箱中裝有500W電加熱器和PT100溫度傳感器。主管道上裝有小型渦輪流量計(jì)（定做）、小型閥門(mén)和兩臺(tái)磁力驅(qū)動(dòng)泵。水箱中的水位、壓力、水溫以及供水的流量都可以用于構(gòu)成控制系統(tǒng)的被控參量。兩臺(tái)磁力泵中的任一臺(tái)都可作為調(diào)節(jié)通道或干擾通道，模擬現(xiàn)場(chǎng)產(chǎn)生的干擾信號(hào)，以驗(yàn)證系統(tǒng)的穩(wěn)定性和抗干擾性能。

2.實(shí)驗(yàn)掛箱

本裝置共提供九個(gè)實(shí)驗(yàn)掛箱，分別是GK02傳感器輸出與顯示；GK03單片機(jī)控制；GK04模擬PID實(shí)驗(yàn)掛箱（配兩個(gè)）；GK05位式、連續(xù)控制掛箱；GK-06面板流程圖；GK07交流變頻器（日本三菱）掛箱（配兩個(gè)）；GK08PLC控制器（西門(mén)子S7－200）掛箱。

3.PC/PPI專(zhuān)用編程電纜線(xiàn)

4.RS232/485通訊轉(zhuǎn)換器

5.豪華型電腦桌

6.計(jì)算機(jī)（用戶(hù)自備）

7.上位機(jī)軟件

PLC編程環(huán)境軟件為STEP7-Micro/WIN32，它可以對(duì)S7-200的所有功能進(jìn)行編程。上位機(jī)具有二種監(jiān)控軟件：

(1)MCGS工控組態(tài)軟件(DEMO版)：利用PC/PPI電纜線(xiàn)組成PLC與MCGS工控組態(tài)軟件監(jiān)控系統(tǒng)，以及利用RS232/485轉(zhuǎn)換器組成智能調(diào)節(jié)儀與MCGS工控組態(tài)軟件監(jiān)控系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)對(duì)被控對(duì)象過(guò)渡過(guò)程的數(shù)據(jù)采集和存儲(chǔ)，數(shù)據(jù)曲線(xiàn)的動(dòng)態(tài)顯示和監(jiān)控。MCGS工控組態(tài)軟件還可以對(duì)控制對(duì)象的圖形任意組態(tài)，動(dòng)態(tài)顯示，編制控制策略，輸出實(shí)時(shí)曲線(xiàn)、歷史曲線(xiàn)、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)，打印工程報(bào)表，操作菜單設(shè)計(jì)等一系列強(qiáng)大的功能。

(2)單片機(jī)數(shù)據(jù)采集與算法控制軟件：利用RS232通信接口，配合單片機(jī)控制與計(jì)算機(jī)算法控制軟件，實(shí)現(xiàn)各種數(shù)字式PID運(yùn)算控制和各種先進(jìn)的智能控制，并實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集作圖。而且可使用MATLAB數(shù)學(xué)軟件編制各種新型的、先進(jìn)的控制算法。另外單片機(jī)還可作為獨(dú)立的控制器對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行控制。

四、過(guò)程控制及自動(dòng)化儀表實(shí)訓(xùn)裝置技術(shù)指標(biāo)

1.供電電源：?jiǎn)蜗嗳€(xiàn)220V±10%50Hz

2.整機(jī)最大功耗：＜1kVA

3.整機(jī)尺寸：172cm×73cm×160cm

五、過(guò)程控制及自動(dòng)化儀表實(shí)訓(xùn)裝置實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目

1.實(shí)驗(yàn)裝置的基本操作與儀表調(diào)試

2.壓力變送器的零點(diǎn)遷移和性能測(cè)試實(shí)驗(yàn)

3.單容自衡水箱的對(duì)象特性測(cè)試實(shí)驗(yàn)

4.雙容自衡水箱的對(duì)象特性測(cè)試實(shí)驗(yàn)

5.溫度位式控制實(shí)驗(yàn)

6.溫度連續(xù)控制實(shí)驗(yàn)（單片機(jī)控制、智能儀表控制、PLC控制和模擬PID控制，共有四種模式）

7.智能儀表控制實(shí)驗(yàn)

8.單容水箱液位PID控制實(shí)驗(yàn)（單片機(jī)控制、智能儀表控制、PLC控制和模擬PID控制，共有四種模式）

9.雙容水箱液位PID控制實(shí)驗(yàn)（單片機(jī)控制、智能儀表控制、PLC控制和模擬PID控制，共有四種模式）

10.流量定值控制實(shí)驗(yàn)（單片機(jī)控制、智能儀表控制、PLC控制和模擬PID控制，共有四種模式）

11.單容水箱壓力PID控制實(shí)驗(yàn)（單片機(jī)控制、智能儀表控制、PLC控制和模擬PID控制，共有四種模式）

12.單回路控制系統(tǒng)的質(zhì)量研究

13.串級(jí)控制系統(tǒng)連接實(shí)驗(yàn)

14.液位串級(jí)控制實(shí)驗(yàn)

15.計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)

16.單片機(jī)控制系統(tǒng)

17.單容自衡水箱的對(duì)象特性測(cè)試實(shí)驗(yàn)

18.雙容自衡水箱的對(duì)象特性測(cè)試實(shí)驗(yàn)

19.單容液位控制實(shí)驗(yàn)——利用PC/PPI通訊電纜、MCGS組態(tài)軟件（DEMO版）

20.雙容液位控制實(shí)驗(yàn)——利用PC/PPI通訊電纜、MCGS組態(tài)軟件（DEMO版）

21.流量定值控制實(shí)驗(yàn)——利用PC/PPI通訊電纜、MCGS組態(tài)軟件（DEMO版）

22.溫度位式控制實(shí)驗(yàn)——利用PC/PPI通訊電纜、MCGS組態(tài)軟件（DEMO版）

23.溫度連續(xù)控制實(shí)驗(yàn)——利用PC/PPI通訊電纜、MCGS組態(tài)軟件（DEMO版）

24.PLC上下水箱液位串級(jí)控制實(shí)驗(yàn)——利用PC/PPI通訊電纜、MCGS組態(tài)軟件（DEMO版）

25.液位流量串級(jí)控制實(shí)驗(yàn)——利用PC/PPI通訊電纜、MCGS組態(tài)軟件（DEMO版）

26.基于MATLAB的單回路PID控制實(shí)驗(yàn)

TRYGC-15化工自動(dòng)化儀表實(shí)訓(xùn)裝置

一、化工自動(dòng)化儀表實(shí)訓(xùn)裝置簡(jiǎn)介

TRYGC-15化工自動(dòng)化儀表實(shí)訓(xùn)裝置設(shè)計(jì)結(jié)合了目前大中專(zhuān)院?！痘y(cè)量及儀表》、《檢測(cè)技術(shù)及儀表》、《熱工自動(dòng)化及儀表》、《非電量測(cè)量與控制技術(shù)》、《過(guò)程控制》等課程實(shí)訓(xùn)大綱的要求。通過(guò)該實(shí)訓(xùn)裝置的使用和學(xué)習(xí)，學(xué)生能夠掌握有關(guān)化工儀表及自動(dòng)化的基本知識(shí)，對(duì)有關(guān)儀表的安裝、調(diào)試及使用有一定的了解，并對(duì)化工生產(chǎn)中如何進(jìn)行液位、溫度、壓力和流量等參數(shù)的自動(dòng)化控制有基本的認(rèn)識(shí)。

二、化工自動(dòng)化儀表實(shí)訓(xùn)裝置特點(diǎn)

對(duì)象系統(tǒng)為不銹鋼框架，所有器件均為不銹鋼和鋁合金設(shè)計(jì)

傳感器的二次測(cè)量?jī)x表安裝在對(duì)象上，方便學(xué)生在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行各項(xiàng)操作

可實(shí)現(xiàn)對(duì)化工行業(yè)的四大常用熱工參數(shù)的檢測(cè)，而且每種變量的檢測(cè)傳感器類(lèi)型均為兩種以上，以及每種類(lèi)型傳感器、變送器的測(cè)量精度也不相同，可以進(jìn)行相關(guān)的校驗(yàn)

控制箱中所有的儀表均可以通過(guò)RS485通訊線(xiàn)與計(jì)算機(jī)建立通訊關(guān)系，可以更加直觀的看出兩種不同檢測(cè)機(jī)構(gòu)精度等各方面的區(qū)別

本裝置設(shè)有故障設(shè)置箱，可對(duì)學(xué)生進(jìn)行5項(xiàng)排故考核

對(duì)象系統(tǒng)設(shè)計(jì)美觀，開(kāi)放性好，為學(xué)生實(shí)訓(xùn)提供了一個(gè)較好的實(shí)訓(xùn)對(duì)象

三、化工自動(dòng)化儀表實(shí)訓(xùn)裝置技術(shù)性能

輸入電壓：?jiǎn)蜗嗳€(xiàn)～220V±10%50HZ

工作環(huán)境：環(huán)境溫度范圍為-5℃～+40℃相對(duì)濕度＜85%（25℃）海拔＜4000m

整體尺寸：160cm×75cm×154cm

裝置容量：＜3kVA

四、化工自動(dòng)化儀表實(shí)訓(xùn)裝置組成

被控對(duì)象（不銹鋼框架）：

動(dòng)力系統(tǒng)：1套

有機(jī)玻璃水箱：2套

儲(chǔ)水箱：1套

液位檢測(cè)三路：擴(kuò)散硅壓力變送器、電容式壓力變送器和擴(kuò)散硅差壓變送器

流量檢測(cè)三路：電磁流量計(jì)、渦輪流量計(jì)和孔板流量計(jì)

壓力檢測(cè)兩路：電容式差壓變送器和管道靜壓變送器

溫度檢測(cè)三路：2路PT100熱電阻和Cu50熱電阻

電動(dòng)調(diào)節(jié)閥：1套

軟管及管道：若干

閥門(mén)：若干

控制系統(tǒng)

對(duì)象控制箱:1套

接線(xiàn)盒：1個(gè)

智能調(diào)節(jié)儀：2個(gè)

流量積算儀：1個(gè)

無(wú)紙紀(jì)錄儀：1個(gè)

開(kāi)關(guān)電源：1個(gè)

單相調(diào)壓模塊：1個(gè)

漏電保護(hù)器：1個(gè)

控制開(kāi)關(guān)：2個(gè)

交流電壓表：1只

配件：

常用工具及裝置配套件：１套

豪華電腦桌：１臺(tái)

五、化工自動(dòng)化儀表實(shí)訓(xùn)裝置軟件介紹

MCGS工控組態(tài)軟件

能夠?qū)υO(shè)定值、輸出值、P、I、D及各類(lèi)可寫(xiě)參數(shù)進(jìn)行操作，還可修改程序算法，觀看動(dòng)態(tài)變化棒圖顯示、測(cè)量值實(shí)時(shí)曲線(xiàn)、歷史曲線(xiàn)、數(shù)據(jù)報(bào)表等

盤(pán)古上位機(jī)監(jiān)控軟件及OPC服務(wù)器軟件

通過(guò)盤(pán)古上位機(jī)監(jiān)控軟件，可實(shí)現(xiàn)四通道檢測(cè)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)曲線(xiàn)的繪制，另通過(guò)OPC服務(wù)器軟件可直接掛接到MCGS組態(tài)軟件OPC服務(wù)器上，可直接將本無(wú)紙記錄儀通道數(shù)據(jù)在組態(tài)軟件中組態(tài)開(kāi)發(fā)。

六、化工自動(dòng)化儀表實(shí)訓(xùn)裝置實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目