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企业名称:武汉市 光锦仪器仪表有限公司

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PCS-C型 高级型 过程控 制综合实验装置

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PCS-C型 高级型 过程控 制综合实验装置

详细介绍

一、概述:过程控 制综合实验装置(Process Control System,简称PCS),是模仿 现代工业生产过程中常见的物理量,诸如温度、压力、流量、液位等参数,对其进行测量、控制,分析过 程参数变化特性,研究过 程控制规律的教学实验设备,过程控 制综合实验装置选用智能化的工业用仪器仪表,接近工业实际,使用安全,运行稳定,维护简单,性价比优越。本装置 集合多种控制方式,再现实 际工业现场使用的控制手段,采用声光报警系统,并提供 用户更友好的二次开发接口。

1、功能:

(1)、可满足“自动调节原理”,“过程控制”,“控制仪表”,“自动检 测技术与传感器”,“计算机”及相关 课程的教学实验需求;

(2)、可作为 有关企业技术人员、仪表操作人员、系统运 行监控人员的实习、培训实验设备。

2、技术支持:

公司依 托浙江大学强大的技术支持,拥有过 程控制实验装置的自主开发能力。在PCS系列产品的基础上,结合控 制领域的新理论、新方法,公司将 源源不断研制和创新实验设备,开发各 种先进控制算法,以适应 高校教学实验改革,满足现 代化教育发展的需要,促进向更高层次发展。

公司倡导诚信服务,竭力做 好客户服务和技术支持工作。通过直观真实的实验,使学生 全面系统地了解过程控制系统的特性,学习掌 握控制系统的设计与实现方法。


二、产品结构与特点:

1、外形结构:

 

 PCS-C型 高级型
过程控
制综合实验装置

2、设备特点:

(1)、分体式设计,模块化组装式结构,可以根 据不同的需要选择仪表控制、PLC控制,DDC控制组 成不同的控制系统。

(2)、三水箱配置;双路供水系统。

(3)、实验柜完全敞开设计,内部器件全部可视,有利直观教学和维护。

(4)、人性化设计,配有储水箱,进排水自控装置,减轻实 验人员劳动强度。配有实 验专用线的挂线架,取线挂线方便、整洁、美观。为实验 文明操作提供条件。

(5)、装置的仪表、部件均 选用现代化技术工业级产品,智能化程度高。精度好,规格多样。有利直 观教学和拓宽学生工业现场知识。为以后 走上社会打好结实基础。

(6)、安全度高,系统配有漏电保护,带保护 套的专用实验电源连线,及温控 箱防止无水加温自动控制等,力求保护人身、设备安全。

(7)、开放度好,在教师指导下,学生可观察、可自己动手参与操作、可自行编程进行验证、可根据 记录的实时曲线进行理论分析等。

(8)锅炉加 热程控保护系统

A、锅炉加 热内胆加由水位液位保护装置,水位不 达到一定的高度,控制系 统不能控制可控硅调压器工作。

B、电加热 管电源控制开关采用钥匙开关,不实验时,由教师保护放置钥匙,避免无关人员误操作。

(9)、电源保护措施

A、加有电 流型漏电保护器。

B、三相电源加有保险管,防止断路。

(10)、电源启停控制方式;

采用启 停按钮控制接触器来控制电源的启停。

(11)、漏电保 护装置及安全性和安全承诺;

A、各种电 源及各种仪表的可靠的保护功能

B、各种电 源及各种仪表的强电采用开关控制,学生不自行接线,不存在 强弱电混插的问题。

C、实验强 电接线插头采用封闭式结构,防止触电事故的发生。


(8)、系统水路图

 PCS-C型 高级型
过程控
制综合实验装置

三、技术参数与要求:

1、供电电源

   单相交流电源:220VAC±10%、50Hz±5%、16A,系统必需接地良好。

2、实验室 应有水源和进排水口。进排水 口与设备间距离一般要求小于10米

3、系统仪表的输入、输出信号符合IEC标准

  (1)变送器电流源信号:4-20mADC。

  (2)仪表采样:1-5V(250Ω)/0.2-1V(50Ω)

4、系统提 供直流线性稳压电源(朝阳电源产品)  24VDC/1A。

5、上位计算机组态软件

     (1)、应用MCGS(Monitor and Control Generated System)全中文 工控组态软件进行开发的实验系统。运行环境要求,参见MCGS用户指南。可以组成网络,一台老 师机可以控制十几台学生机,实现数据共享。

6、外形尺寸(组合后):2200mmX1900mmX700mm。

7、重量:实验柜,约重200Kg;实验台+实验架,约重250Kg

 

 

7、网络示意图:

PCS-C型 高级型
过程控
制综合实验装置

PCS-C型 高级型
过程控
制综合实验装置

PCS-C型 高级型
过程控
制综合实验装置

 


四、系统配置

执  行  机 构

名称

单位

数量

备注

特点

HONEYWELL智能电动调节阀

1

等百分 比特性内置侍服放大器,稀土永磁同步电机,体积小,力矩大.工作电压 24VAC,输入电流4-20mADC(美国)

等百分 比特性内置侍服放大器,稀土永磁同步电机,体积小,力矩大,比普通的电动阀贵

静音增压泵

1

丹麦技术,静音,工作电源:220VAC,50Hz,120W

声音比较小,有利于 实验室保持安静,工作的稳定性非常好

磁力泵

1

无泄漏,低噪音,三相220VAC,250W。


松下小型变频器

1

输入电源:220VAC,50Hz;输出:三相220VAC0.4Kw;

输出频率变化范围:0-250Hz,实际应用设定为50/60Hz;  信号输入:4-20mADC。


温控调压模块+散热器

1

全隔离 单相交流可控硅调压模块;控制信号:4-20mADC。

自行设 计性能可靠安全

加热环  

1

功率:1800W,220VAC。


 

传  感  变  送  器

扩散硅压力(液位)变送器

3

选用美国NovaSensor原装进 口的扩散硅隔离探头。0.5级精度;输出信号:选4-20mADC(二线制);接头及外壳材料:不锈钢(1Cri18Ni9Ti)。

不锈钢隔离膜片,适用范围广,高精度,高温定性,高可靠性,结构精巧安装方便,零点漂移小,它的价 格是普通的传感器的两倍

压力变送器

1

选用美国NovaSensor原装进 口的扩散硅隔离探头。0.5级精度;输出信号:选4-20mADC(二线制);接头及外壳材料:不锈钢(1Cri18Ni9Ti)。

Pt100温度传 感器及温度变送器

5

Pt100:A级;温度变送器:0.5级精度,0-100℃。


涡轮流 量计及流量变送器

1

(1)量程:选0-800L/h;(2)输出信号:4-20mADC;(3)精度:0.2级。

结构小巧精致,安装方便,精度高

电磁流量计

1

(1)量程:选0-800L/h;(2)输出信号:4-20mADC;(3)精度:0.2级。


 

  控  制  单 元

DDC

1

8路模拟量输入, 4路模拟量输出

方便学 生掌握编程的技巧  免费赠送

智能仪表

3

变送器电流源信号:4-20mADC。

仪表采样:1-5V(250Ω)/0.2-1V(50Ω)

宇光

PLC

1

CPU224,EM235

西门子

 

软      件       系        统

MCGS组态软件(200点)

1

硬件狗

赠送

DDC系统实验软件

1



仪表系统实验软件

1

计算机 控制和仪表控制

能够实 现两种控制方式

PLC控制软件



网络控制软件

1



 

其  它  设  备

实验用 淡蓝色透明有机玻璃水箱

3

三个圆 型有机玻璃水箱

不锈钢温控实验箱

1

由加热箱、冷却箱、溢流箱、加热环、Pt100、温度变送器组成,加热箱 内无水断电保护装置,也防止温度干烧。

不锈钢储水箱

1

内有独 特的结构设计和不锈钢过滤网,拆洗方便

储水箱自动进、排水装置  

1

自动进 排水减轻实验老师工作

接触器

4

施耐德(德国)

继电器

4

欧姆龙(日本)

电磁阀

4

三力信(国产)

液面探头

2

自制

配有24v直流稳压电源

2

朝阳电源

全部不锈钢管及配件,增加设备的使用寿命。

1

外加工

实验柜

1

2000mm(高)×1200mm(长)×700mm(宽);采用全开放式设计,美观大方,操作维护方便

实验台及实验架

1

外加工2000mm(高)×1200mm(长)×700mm(宽)

声光报警系统

1

可用于液位、温度、压力、流量等上下限值报警

锅炉保护系统

1

锅炉加热防干烧系统

系统组成网络,一台老 师机可以控制多台学生机,实现数据共享。(包括提 供免费的软硬件),实现远程网络控制。

 

五、实验目录:

仪表控制实验内容

特性实验

1、 水箱单容特性实验

2、 水箱双容特性实验

3、 上下水 箱双容特性实验

4、 电动阀流量特性实验

5、 变频器流量特性实验

6、 温度特性实验

7、 压力特性实验

单回路控制实验

1、液位位式控制(同时能发出报警)

2、电动调 节阀支路单容液位控制实验

3、变频器 支路单容液位控制实验

4、上水箱 双容液位控制实验

5、上下水 箱双容液位控制实验

6、三容液位控制实验

7、电动调 节阀支路流量控制实验

8、变频器 支路流量控制实验

9、锅炉内 胆温度控制实验

9、锅炉内 胆温度位式控制

串级控制实验

1、双容串级控制实验

2、上水箱 液位与电动阀支路流量串级控制实验

3、上水箱 液位与变频器支路流量串级控制实验

4、三闭环 三容液位串级控制实验

5、温度温 度流量串级控制实验

6、温度流 量串级控制实验

7、温度与 温度的串级控制实验

比值控制实验

1、 单闭环 比值流量控制实验

2、 随动流 量比值控制实验

前馈反馈控制实验

1、下水箱 液位流量前馈反馈控制实验

2、锅炉内 胆温度流量前馈反馈控制实验

解耦控制实验

1、 液位温 度解耦控制实验

2、 温度内 胆和夹套温度解耦控制

滞后控制实验

1. Smith预估控制实验

DDC控制实验内容

特性实验

1、 水箱单容特性实验

2、 水箱双容特性实验

3、 上下水 箱双容特性实验

4、 电动阀流量特性实验

5、 变频器流量特性实验

6、 温度特性实验

7、 压力特性实验

单回路控制实验

1、电动调 节阀支路单容液位控制实验

2、变频器 支路单容液位控制实验

3、上水箱 双容液位控制实验

4、上下水 箱双容液位控制实验

5、三容液位控制实验

6、电动调 节阀支路流量控制实验

7、变频器 支路流量控制实验

8、锅炉内 胆温度控制实验

9、锅炉内 胆温度位式控制

串级控制实验

1、上水箱 双容串级控制实验

2、上水箱 液位与电动阀支路流量串级控制实验

3、上水箱 液位与变频器支路流量串级控制实验

4、三闭环 三容液位串级控制实验

5、温度串级实验

6、温度流 量串级控制实验

7、温度与 温度的串级控制实验

比值控制实验

1、单闭环 比值流量控制实验

2、随动流 量比值控制实验

前馈反馈控制实验

1、下水箱 液位流量前馈反馈控制实验

2、锅炉内 胆温度流量前馈反馈控制实验

解耦控制实验

1、 液位温 度解耦控制实验

2、 上水箱 双容液位解耦控制实验

 

滞后控制实验

1. Smith预估控制实验

S7-200 PLC控制系统

单回路控制实验

1、电动调 节阀支路单容液位控制实验

2、变频器 支路单容液位控制实验

3、上水箱 双容液位控制实验

4、上下水 箱双容液位控制实验

5、三容液位控制实验

6、电动调 节阀支路流量控制实验

7、变频器 支路流量控制实验

8、锅炉内 胆温度控制实验

9、锅炉内 胆温度位式控制

串级控制实验

1、双容串级控制实验

2、上水箱 液位与电动阀支路流量串级控制实验

3、上水箱 液位与变频器支路流量串级控制实验

4、三闭环 三容液位串级控制实验

6、温度流 量串级控制实验

7、温度与 温度的串级控制实验

比值控制实验

1、单闭环 比值流量控制实验

2、随动流 量比值控制实验

前馈反馈控制实验

1、 下水箱 液位流量前馈反馈控制实验

 

 

高联公司PCS过程控 制实验装置特点

 

                1、  设   计    特    点

  1) 选用优 质的不锈钢材料为实验水管和实验架子。而且设备自带刹车,使得实 验设备移动变得相当的方便。

  2) 设计思路,特别是 动力系统的设计,两个动 力系统采用不同的原理,采用不 同的方法来实现,即一路 采用静音泵为动力系统,用调节 阀作为执行机构来控制管路水的流量,另一路 采用变频器的输出来控制三项电机的转速,从而达 到控制管路水流量的目的。使学生 大大开阔了视野

2、为什么 要采用工业级的传感器

       实验装 置所用的传感器都为0.5级的工业传感器,因为实 验的精确度与稳定性要依靠传感器的稳定性和精确度,例如:我们采用的液位传感器选用美国原装进 口的扩散硅隔离探头。0.5级精度;输出信号:选4-20mADC(二线制);接头及外壳材料:不锈钢(1Cri18Ni9Ti),外观不 仅美观而且稳定性好,零点漂移很小,一般实 验仪器需要做一次实验调一次零点,而它只 需要一年调一次零点。大大帮 学生节约了时间。

 3、核心部件的选择

1、)电动调 节阀采用美国霍尼韦尔公司智能电动调节阀,阀体是 根据实验效特殊设计的等百分比,便于流量控制。其优点 阀体不容易漏水,动作比较灵敏,可靠性 和稳定性都非常的高。

2、)控制器 采用国内外著名品牌,如:西门子的控制器、松下变 频器和浙大中自DCS集散控制装置。

4、安全系 统和人性化设计

1、)自动的 进排水装置和美观的挂线架,体现人性化设计。自动进 排水装置减轻了实验老师的工作量,挂线架 的设计使的实验室更加整洁和美观。

2、)锅炉加 热程控保护系统锅炉加 热内胆加由水位液位保护装置,水位不 达到一定的高度,控制系 统不能控制可控硅调压器工作。加有电 流型漏电保护器,两相电源加有保险管,防止断路。实验强 电接线插头采用封闭式结构,防止触电事故的发生。

 

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