MYG-75高級過程（chéng）控製綜合實驗裝置

一、高級過程控製綜合實驗裝置-概述
一、過程控製裝置功能：（含：1.儀表控製2.DDC控（kòng）製3.無（wú）線網絡控製（zhì）4.python控製
1、要求滿足（zú）培訓基地相關專（zhuān）業在（zài）熱（rè）工儀表、高（gāo）級（jí）過程自動控製原理及係統、火電廠計算機控製及係統、熱工自動控（kòng）製係統（tǒng）、DCS、PLC和現場總線等相（xiàng）關專業的實驗及培訓要求。
2、被（bèi）控對象要求（qiú）具（jù）有有接口控製箱，控製箱電源和信號分開。控（kòng）製箱包（bāo）括電源裝置（zhì）、變頻器、溫度調溫裝置及設備（bèi）的基本保護裝置，要求提供與DCS接口的端子（zǐ），作為與DCS、PLC的擴展接口。

                                                                     （參考圖（tú）片)
二、性能指標及要求：
1、輸入電源:三相四線製或三相五線製 380V±10％ 50Hz；
2、工作環境: 溫（wēn）度–10℃－+40℃　相（xiàng）對濕度（dù）＜85％（25℃）；
3、裝置（zhì）容量：＜5kVA；外形尺寸：1660mm*780mm*1800mm，全不鏽鋼（gāng）焊（hàn）接而成。
4、控製（zhì）實驗台：外形尺寸：1600 mm *700 mm *1600 mm（尺（chǐ）寸誤差（chà）≤±2%）。
三（sān）、具體（tǐ）係統配（pèi）置要求
1、框架1套；主體框架要求采用（yòng）鏡麵不鏽鋼（gāng）方管焊接，對象模型（xíng）安（ān）裝架要求采用38*25*2.0mm的鏡麵不鏽鋼方管和38*15*1.5mm的（de）鏡麵不鏽鋼方（fāng）管焊接而成，安裝（zhuāng）底板采（cǎi）用2.5mm厚的不鏽鋼工業板製成。
2、控製係統實驗平台1套（tào）；1.控製對（duì）象接口箱分電源箱和信（xìn）號（hào）接口（kǒu）箱。
3、電源箱主要包含各種電源裝置及電源分（fèn）配開關，變頻器（qì）、二相移相調壓裝置等強（qiáng）電裝置；
4、麵（miàn）板材（cái）質采用鋁材，麵板標識采用凹字爛板工藝進行加工製作，針對各種信號接口均配有文字及符號說明。所有信（xìn）號采用國際標準的IEC信號（hào）。執行機構接口有三（sān）相可控矽移（yí）相調（diào）壓（yā）裝置（zhì）、電動調節閥、不鏽鋼磁力泵、電磁（cí）閥、變頻器及三相電加熱管組成，另外電加熱鍋爐帶有防幹燒保護（hù）設備。並將對象係統各傳（chuán）感器檢測及執行器控（kòng）製信（xìn）號同麵板上（shàng）的（de）插座相連，便於學生自己連線組成不同的控製係統。
5、有機玻璃水箱3隻；包括2個平行上水箱（須（xū）和水路圖一（yī）致）投（tóu）標時提供水路圖和下水（shuǐ）箱（xiāng）和儲水箱。水箱要求采用透明度高的有機玻璃，便於直接觀察液位的變化和記錄（lù）結果。上水箱尺寸均為：D=25cm，H=20cm；下水箱尺（chǐ）寸：D=35cm，H=20cm。（誤（wù）差（chà）≤±2%）
6、工業模擬鍋爐鍋爐1套；要求（qiú）共有三個同心不鏽鋼圓筒，從（cóng）裏到外共分三層：內層設有電熱（rè）絲（sī）加溫裝（zhuāng）置，第二層為冷（lěng）卻層，第三（sān）層為（wéi）溢流層，鍋爐由三（sān）相電（diàn）加熱管加熱的常壓鍋爐（lú），包括加熱層（鍋爐內膽）和冷卻層（鍋爐夾套（tào）），要求由（yóu）不鏽鋼精製（zhì）而成，可進行溫度實驗。配套加熱器，由（yóu）可控矽移相控溫（wēn），功率達1.8KW以上。防幹燒裝置要求具（jù）有防幹（gàn）燒探頭。
7、盤 管1套（tào）；模擬工業現（xiàn）場的（de）管道輸送和滯後環節，長（zhǎng）25米，管（guǎn）徑15mm，在盤管上有三個不（bú）同（tóng）的溫度檢（jiǎn）測點，滯後時間常數不同，在實驗（yàn）過程中可根據不同的（de）實（shí）驗需要選擇不同的（de）溫度檢測點。盤管的出（chū）水通過手動閥門的切（qiē）換既可以流入（rù）鍋爐內膽，也可以經過渦輪流量計流回儲水箱。可用來（lái）完成溫度的滯後和流量純滯後控製實驗。
8、管道（dào）及閥門（mén）1套；整個（gè）係統管道由敷塑不鏽鋼管（guǎn）連接（jiē）而成所有的手動閥門均采用優質球閥，儲水箱底（dǐ）部（bù）出水閥（fá）。
9、電動調節（jiē）閥1套（tào）；電動調節閥（fá）是新（xīn）一代超小型電子式一體化直行程電動調節閥。采用精小型電動執行（háng）器伺服放大器，它以（yǐ）220V交流電源（yuán）為驅動電源，輸入標準的4～20mADC控製信號，經伺服放大器控製，使電（diàn）機帶動減速器運行而產生軸向推力，使閥芯移動，改變閥門的開度，達到對液位，流量等工藝（yì）參數的調節，從而實現自動控製的目（mù）的。超小型直行程單（dān）座電動調（diào）節閥。廣泛應用於（yú）電力、暖通中央空調、冶金（jīn）、輕工等行業的自（zì）動化控製係統，更（gèng）適用於高校教學和科（kē）研設備。 閥體為鑄鐵材質，閥芯（xīn）為不鏽鋼材質，國標法蘭安裝，DC4～20mA電流信號控（kòng）製，工稱通徑DN15。該（gāi）調節閥為直行程氣動控（kòng）製（zhì）調節閥，具有精（jīng）度高、技術先進、體積小、重量（liàng）輕、推動力大、耗氣（qì）量少（shǎo）、可靠性高、操作方便（biàn）等優點。
10、液位變送器4隻；三個液位變送器分別用（yòng）來對三個水箱和鍋爐的液位進行檢測，其量程為0～3KPa(以實際的水箱高度（dù）為準)，用於測量水箱液（yè）位（wèi）高度，為直流24V供（gòng）電、標準兩線製接線4～20mA變送輸出、精度0.5級，采用工業用的（de）擴散矽壓力變送器，帶（dài）不鏽鋼隔離（lí）膜片，采用信號（hào）隔離（lí）技術，對傳感器溫度漂（piāo）移跟隨補償（cháng）。壓力變送器，其量（liàng）程為0～80KPa，智能壓變送器傳感器帶HART通訊功能。
11、溫（wēn）度傳感器5隻；裝置（zhì）中采用（yòng）了5個Pt100鉑熱電阻溫度傳感器，分別用來檢測鍋爐內膽、鍋爐（lú）夾套、盤管（有3個測試點）以及上水箱出口的水溫。Pt100測溫範圍：-200～+850℃。智（zhì）能壓變送（sòng）器傳感器（qì）帶HART通訊功能。
12、渦輪流量計2隻；分別用來對由電動調節閥（fá）控製的動力支路、采用標準二線（xiàn）製（zhì）傳輸方式，工作時需提供DC24V直流電源。流量範圍：0～1.2m3/h；精（jīng）度：1.0%；輸出：4～20mA。
13、電磁閥1隻；作為電動調節閥支路和（hé）變（biàn）頻支路的連通閥，起接通和關斷兩條支的作用。工作壓力：最小壓力為10Kg/㎝2，最大壓力為7Kg/㎝2；工作溫度：－5～80℃；工作電壓：24VDC。
14、水（shuǐ）泵2隻；要求采用（yòng）磁力驅動泵，流量：30升/分，功率：180W。泵體完全采用（yòng）不鏽鋼材（cái）料。本裝置采用兩隻磁力驅動泵（bèng）,一（yī）隻為三相380V恒壓驅動，另一隻為二相變頻220V輸出驅動。三相磁力驅動泵揚程達≥12米。
15、二相移（yí）相調壓裝置1套；采用二相全隔離一體化交（jiāo）流移相調壓器模塊， SMT工藝，DCB陶瓷基（jī）板，有LED電（diàn）源指示（shì）和LED輸出調節量指示，控製參（cān）數：可輸入0～5V、0～10V、4～20mA；輸出參數：額定工作電壓：380VAC±10%；
16電加熱管1套；由三根1.0KW電加熱管星形連接而成，對鍋爐內膽內的水進行加（jiā）溫。
17、交流變頻器1套；要求采用具備V/F控製、通用磁通矢量控製、最佳勵磁控製等（děng）功能變（biàn）頻調速模塊，運行（háng）特性：多（duō）段速15速、PID控製、輸出電流檢測、異常時再試功能、零電流檢測；輸出頻率範圍：0.2～400Hz；頻率設定分辨率：0.06Hz/60HZ；頻率（lǜ）精度：最大輸出頻率的±0.1%以內；控製信號輸入為4～20mADC或0～5VDC，交流220V變（biàn）頻輸出用來驅動三相磁力驅動泵。
18、智能數字調節記錄儀1隻；集信號采集、運算、控製、顯示記錄、通信、數據轉存、分析統計報表（biǎo）、配置、報警為一體的智能儀表，采用32M NAND Flash 作為曆史數據（jù）的存儲介質，還可通過CF卡（kǎ）將組態設置和曆（lì）史數據保存在計算機或其他設備（bèi）中（zhōng），將所需要的數據永久保存。具有（yǒu）2路模擬量輸入、1路模擬量輸出、2路報（bào）警輸出，支持電流輸入，電壓輸入，熱電阻及熱電偶信號輸入。
19、現場總線（xiàn）配置係（xì）統
除電氣部分（fèn）給各（gè）種工作部件提供電源外，還有（yǒu）下列主要部件：
(1)SIEMENS負（fù）載電源（yuán） PM 190W
(2)SIEMENSCPU CPU CPU 1515-2 PN，1 MB 程序，5 MB 數據；10 ns ；集成 2xPN   接口（kǒu），1x 以太（tài）網接（jiē）口，1x DP 接口
(3)SIEMENS數字量輸出，DQ 32x24VDC/0.5A
(4)SIEMENS數（shù）字量輸入，16 DI 緊湊（còu）型，24V DC
(5)SIEMENS模擬量輸入，AI 8xU/I/RTD/TC ST
(6)SIEMENS模擬量（liàng）輸出，AQ 4xU/I ST
(7)SIEMENS存儲卡，4 MB
(8)SIEMENSCP 1542-5；RS485，PROFIBUS 通訊模塊（kuài）
(9)PA液位變送（sòng）器   7MF4634-1DD2-3AF6    1隻
(10)PA溫度（dù）變送器    7NG3213-0NN00       1隻
(11)Profibus-PA流量總線儀表（biǎo）             1隻（zhī）
(12)SIEMENS PA Coupler 耦合器（qì）
(13)西門子變頻器主體 變頻器（qì）操（cāo）作麵板  變頻器通訊（xùn）板
(14)西門子（zǐ）閥門（mén）定位器帶PA
(15)DP通訊線和DP接頭若幹
(16)軟件：博圖TIA portal(DEMO) 博（bó）圖TIA portal基於TIA博途平台的全新的工程組態軟件，支持SIMATIC S7-1500、SIMATIC S7-1200、SIMATIC S7-300和SIMATIC S7-400控製器、同時（shí）也（yě）支（zhī）持基於PC的SIMATIC WinAC自動化係統。
四（sì）、滿足實驗項目：
（一）常規實驗項目（mù）
2、被（bèi）控對象特性測試實驗
3、位式控製係統實驗
4、單回路（lù）控製係統實驗
5、串能控製係統的（de）實驗
6、比值控製係統實驗
7、複雜控製係統實驗
（二）過（guò）程控製（zhì）的仿真和基於MATLAB/RTW實時控製實驗（要求提供液位單（dān）回路、比值控製、串級（jí）控製係統 3 種實驗的Simulink 控製軟件建模界麵，建（jiàn）模響應曲線，控製界麵圖和控（kòng）製響應曲線。）
（三）無線網絡控製
1、ZIGBEE通訊實驗
2、ZIGBEE組網實驗（提供（gòng）觸摸屏的組網圖）
3、WiFi通訊實驗（yàn）與（yǔ）電腦通信（錄製視頻尋址過程截圖）
4、PID參數調節與控（kòng）製（提供4個站點（diǎn）的曲線圖）
5、觸摸屏顯示功能（提供軟件界（jiè）麵）
6、手（shǒu）機APP顯示與（yǔ）控製（提供軟件界麵）
7、開關量控製實驗
（四）三衝量實驗內容
1、基於組態純仿真控製的給水流量擾動（dòng）下水位的動態特（tè）性 提供實物控製圖（tú），控製響應曲線，仿真（zhēn）圖，響應（yīng）曲線
2、基於組（zǔ）態純仿真控製的汽包（bāo）水位三衝量控製實驗 提（tí）供（gòng）實物（wù）控製圖，控製響應曲線，仿真圖，響應曲線（xiàn）
3、基於智能調節器控製的蒸汽流量擾動（dòng）下水位的動態特性 提供實物控製圖，控（kòng）製（zhì）響應曲線，仿真圖，響應曲線
4、基於智能調節器控製的給水流量擾動下水位的動態特性 提（tí）供實物控製圖，控製響應曲（qǔ）線，仿（fǎng）真圖，響應（yīng）曲線
5、基（jī）於智能調節器控製的汽包水位（wèi）三衝（chōng）量控製實驗
（五（wǔ））Python實驗內容（提供每個實驗（yàn）截麵圖（tú））
01.基（jī）於Python界麵設計應（yīng）用
02.基於Python界麵與邏輯分離應用（yòng）
03.基（jī）於（yú）Python串口通信應用
04.基於Python通信與顯示（shì）應用
05.基於Python多線程串口通（tōng）信應用
06.基於Python模擬量單通道讀取（qǔ）應用
07.基於Python模擬量多通道讀取（qǔ）應用
08.基於Python模擬量動態采樣讀取（qǔ）應（yīng）用
09.基於Python控製模擬量輸出應用
10.基於Python模擬量定時讀取應用（yòng）
11.基於Python開關量頻（pín）率讀取應用
12.基於Python波形發生（shēng）器應用
13.基於Python模擬量PID控製應用投標時提供軟件界麵圖
14.基於Python的（de）傳感器數據采集應用

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其他（tā）產品鏈（liàn）接：
過程控製（zhì）綜合實驗係統（tǒng）
液位流量壓力（lì）溫度實驗平台（tái）
多（duō）策略過程控製集成係統實訓平台
電力自動化儀（yí）表及過程控製實訓裝置
熱工儀表實訓平台
過程控製儀表工實訓裝置
化工儀表維修工實訓（xùn）考核裝置
過程控製設備故障診斷與維修技（jì）能（néng）實訓平台（tái）
過程裝備安裝調試技術實訓裝置
流體測控技術綜合實驗台（tái）
過程控製實（shí）驗實訓裝置（zhì）
過程控製係統實驗裝置
三容過程（chéng）控製綜合（hé）實驗裝置
三容水箱控製係統實驗裝置
過（guò）程（chéng）控製綜合實驗裝置
單容水箱液位串級（jí）控製實驗裝置
熱工儀表及控製實訓裝置
過程自動化控製工程實訓係統
閥門控製安裝實驗（yàn）裝置
過程控製技能實訓考核裝置（zhì）
熱工自動化（huà）過（guò）程控製實驗裝置
高（gāo）級現（xiàn）場總線過程控製係統實驗（yàn）裝（zhuāng）置
過程控製實驗裝置
環形（xíng）帶測控實驗裝置
二維運動及輸送檢測控製實訓（xùn）裝置
現場總線（xiàn）過程控製實驗設備
過程測量儀表技能實訓裝置

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