SBGK-D型集散型過程控制綜合實驗裝置
一、概述：
集散型過程控制綜合實驗裝置（Process Control System，簡稱PCS），是模仿現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)過程中常見的物理量，諸如溫度、壓力、流量、液位等參數(shù)，對其進行測量、控制，分析過程參數(shù)變化特性，研究過程控制規(guī)律的教學實驗設備，過程控制綜合實驗裝置選用智能化的工業(yè)用儀器儀表，接近工業(yè)實際，使用安全，運行穩(wěn)定，維護簡單，性價比優(yōu)越。本裝置集合多種控制方式，再現(xiàn)實際工業(yè)現(xiàn)場使用的控制手段，并提供用戶更友好的開發(fā)接口。
1、功能：
(1)、可滿足"自動調節(jié)原理"，"過程控制"，"控制儀表"，"自動檢測技術與傳感器","計算機"及相關課程的教學實驗需求；
(2)、可作為有關企業(yè)技術人員、儀表操作人員、系統(tǒng)運行監(jiān)控人員的實習、培訓實驗設備。
2、技術支持：
公司依托浙江大學強大的技術支持，擁有過程控制實驗裝置的自主開發(fā)能力。結合控制領域的新理論、新方法，公司將源源不斷研制和創(chuàng)新實驗設備，開發(fā)各種先進控制算法，以適應高校教學實驗改革，滿足現(xiàn)代化教育發(fā)展的需要，促進向更高層次發(fā)展。
公司倡導誠信服務，竭力做好客戶服務和技術支持工作。通過直觀真實的實驗，使學生全面系統(tǒng)地了解過程控制系統(tǒng)的特性，學習掌握控制系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)方法。
二、產(chǎn)品結構與特點：
1、外形結構：
2、設備特點：
（1）、三水箱配置；雙路供水系統(tǒng)。
（2）、實驗柜完全敞開設計，內部器件全部可視，有利直觀教學和維護。
（3）、人性化設計，配有儲水箱，進排水自控裝置，減輕實驗人員勞動強度。配有實驗專用線的掛線架，取線掛線方便、整潔、美觀。為實驗文明操作提供條件。
（4）、裝置的儀表、部件均選用現(xiàn)代化技術工業(yè)級產(chǎn)品，智能化程度高。精度好，規(guī)格多樣。有利直觀教學和拓寬學生工業(yè)現(xiàn)場知識。為以后走上社會打好結實基礎。
（5）、安全度高，系統(tǒng)配有漏電保護，帶保護套的專用實驗電源連線，及溫控箱防止無水加溫自動控制等，力求保護人身、設備安全。
（6）、開放度好，在教師指導下，學生可觀察、可自己動手參與操作、可自行編程進行驗證、可根據(jù)記錄的實時曲線進行理論分析等。
（7）鍋爐加熱程控保護系統(tǒng)
A、鍋爐加熱內膽加由水位液位保護裝置，水位不達到一定的高度，控制系統(tǒng)不能控制可控硅調壓器工作。
B、電加熱管電源控制開關采用鑰匙開關，不實驗時，由教師保護放置鑰匙，避免無關人員誤操作。
（8）、電源保護措施
A、加有電流型漏電保護器。
B、三相電源加有保險管，防止斷路。
（9）、電源啟？刂品绞；
采用啟停按鈕控制接觸器來控制電源的啟停。
（10）、漏電保護裝置及安全性和安全承諾；
A、各種電源及各種儀表的可靠的保護功能
B、各種電源及各種儀表的強電采用開關控制，學生不自行接線，不存在強弱電混插的問題。
C、實驗強電接線插頭采用封閉式結構，防止觸電事故的發(fā)生。
(8)、系統(tǒng)水路圖
三、技術參數(shù)與要求:
1、供電電源：單相交流電源：220VAC±10%、50Hz±5%、16A，系統(tǒng)必需接地良好。
2、實驗室應有水源和進排水口。進排水口與設備間距離一般要求小于10米
3、上位計算機組態(tài)軟件
4、外形尺寸（組合后）：2200mmX1900mmX700mm。
5、重量：實驗柜，約重200Kg；實驗臺+實驗架，約重250Kg
四、系統(tǒng)配置
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執(zhí) 行 機 構 |
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名稱 |
單位 |
數(shù)量 |
備注 |
特點 |
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智能電動調節(jié)閥 |
只 |
1 |
工作電壓220v交流，控制信號4-20ma。反饋信號4-20ma，位置進度±1%，有OLED大屏顯示。 |
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單相磁力泵 |
臺 |
1 |
無泄漏，低噪音，單相220VAC，90W。 |
聲音比較小,有利于實驗室保持安靜,工作的穩(wěn)定性非常好 |
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三相磁力泵 |
臺 |
1 |
無泄漏，低噪音，三相220VAC，90W。 |
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三菱交流變頻控制 |
臺 |
1 |
本系統(tǒng)采用的變頻調速模塊為多功能、緊湊型，具備V/F控制、通用磁通矢量控制、最佳勵磁控制等，運行特性：多段速15速、PID控制、輸出電流檢測、異常時再試功能、零電流檢測；輸出頻率范圍：0.2～400Hz；頻率設定分辨率：0.06Hz/60HZ；頻率精度：最大輸出頻率的±0.1%以內；控制信號輸入為4～20mADC或0～5VDC，交流220V變頻輸出用來驅動三相磁力驅動泵。 |
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溫控調壓模塊+散熱器 |
套 |
1 |
全隔離單相交流可控硅調壓模塊；控制信號：4-20mADC。 |
自行設計性能可靠安全 |
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加熱環(huán) |
只 |
1 |
功率：1800W，220VAC。 |
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傳 感 變 送 器 |
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擴散硅壓力（液位）變送器 |
只 |
3 |
選用美國NovaSensor原裝進口的擴散硅隔離探頭。0.5級精度；輸出信號：選4-20mADC（二線制）；接頭及外殼材料：不銹鋼（1Cri18Ni9Ti）。1個非線性水箱 |
不銹鋼隔離膜片,適用范圍廣,高精度,高溫定性,高可靠性,結構精巧安裝方便,零點漂移小,它的價格是普通的傳感器的兩倍 |
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|
壓力變送器 |
只 |
1 |
選用美國NovaSensor原裝進口的擴散硅隔離探頭。0.5級精度；輸出信號：選4-20mADC（二線制）；接頭及外殼材料：不銹鋼（1Cri18Ni9Ti）。 |
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Pt100溫度傳感器及溫度變送器 |
套 |
1 |
Pt100：A級；溫度變送器：0.5級精度，0-100℃。 |
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渦輪流量計及流量變送器 |
套 |
2 |
（1）量程：選0-1200L/h；（2）輸出信號：4-20mADC；（3）精度：0.5級。 |
結構小巧精致,安裝方便,精度高 |
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（一）控制站硬件
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序號 |
名稱 |
卡件號 |
數(shù)量 |
單位 |
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1 |
機柜（2100×800×600) |
XP202X |
1 |
個 |
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2 |
I/O機籠 |
XP211 |
1 |
個 |
|
3 |
數(shù)據(jù)轉發(fā)卡 |
XP233 |
1 |
塊 |
|
4 |
主控制卡 |
XP243X |
1 |
塊 |
|
5 |
電源 |
PW732 |
1 |
個 |
|
6 |
電源卡 |
XP258-2 |
1 |
個 |
|
7 |
8路電流信號輸入卡 |
XP351 |
2 |
塊 |
|
8 |
8路模擬量輸出卡 |
XP372 |
1 |
塊 |
|
9 |
16路數(shù)字信號輸出卡 |
XP367 |
1 |
塊 |
|
10 |
空卡 |
XP000 |
11 |
塊 |
|
11 |
不冗余端子板 |
XP520 |
2 |
塊 |
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12 |
16路繼電器輸出端子板 |
TB367-GPRU |
1 |
塊 |
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13 |
DI/O端子板轉接模塊 |
XP529 |
1 |
塊 |
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14 |
中控交換機 |
SUP-2218 |
2 |
套 |
|
15 |
外配電源 |
PW732 |
1 |
個 |
|
16 |
空開 |
10A |
6 |
個 |
（二）操作站軟件
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序號 |
名稱 |
型號 |
數(shù)量 |
單位 |
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1 |
實時監(jiān)控 |
PRO 111 |
1 |
套 |
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2 |
工程師組態(tài)軟件 |
PRO 135 |
1 |
套 |
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其 它 設 備 |
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實驗用淡藍色透明有機玻璃水箱 |
只 |
3 |
三個圓型有機玻璃水箱 |
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銹鋼溫控實驗箱 |
只 |
1 |
由加熱箱、冷卻箱、溢流箱、加熱環(huán)、Pt100、溫度變送器組成，加熱箱內無水斷電保護裝置，也防止溫度干燒。 |
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不銹鋼儲水箱 |
只 |
1 |
內有獨特的結構設計和不銹鋼過濾網(wǎng)，拆洗方便 |
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儲水箱自動進、排水裝置 |
套 |
1 |
自動進排水減輕實驗老師工作 |
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接觸器 |
只 |
4 |
施耐德（德國） |
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繼電器 |
只 |
4 |
歐姆龍（日本） |
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電磁閥 |
只 |
4 |
三力信（國產(chǎn)） |
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液面探頭 |
只 |
2 |
自制 |
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配有24v直流穩(wěn)壓電源 |
只 |
2 |
朝陽電源 |
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全部不銹鋼管及配件，增加設備的使用壽命。 |
套 |
1 |
外加工 |
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實驗柜 |
臺 |
1 |
2000mm（高）×1200mm（長）×700mm（寬）；采用全開放式設計，美觀大方，操作維護方便 |
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實驗臺及實驗架 |
套 |
1 |
外加工2000mm（高）×1200mm（長）×700mm（寬） |
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鍋爐保護系統(tǒng) |
套 |
1 |
鍋爐加熱防干燒系統(tǒng) |
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五、實驗目錄：
DCS控制實驗內容
特性實驗
1、水箱單容特性實驗
2、水箱雙容特性實驗
3、上下水箱雙容特性實驗
4、電動閥流量特性實驗
5、變頻器流量特性實驗
6、溫度特性實驗
7、壓力特性實驗
單回路控制實驗
1、電動調節(jié)閥支路單容液位控制實驗
2、變頻器支路單容液位控制實驗
3、上水箱雙容液位控制實驗
4、上下水箱雙容液位控制實驗
5、三容液位控制實驗
6、電動調節(jié)閥支路流量控制實驗
7、變頻器支路流量控制實驗
8、鍋爐內膽溫度控制實驗
9、鍋爐內膽溫度位式控制
串級控制實驗
1、上水箱雙容串級控制實驗
2、上水箱液位與電動閥支路流量串級控制實驗
3、上水箱液位與變頻器支路流量串級控制實驗
4、三閉環(huán)三容液位串級控制實驗
5、溫度串級實驗
6、溫度流量串級控制實驗
7、溫度與溫度的串級控制實驗
比值控制實驗
1、單閉環(huán)比值流量控制實驗
2、隨動流量比值控制實驗
前饋反饋控制實驗
1、下水箱液位流量前饋反饋控制實驗
2、鍋爐內膽溫度流量前饋反饋控制實驗
解耦控制實驗
1、液位溫度解耦控制實驗
2、上水箱雙容液位解耦控制實驗
滯后控制實驗
1．Smith預估控制實驗
