自动化实验室配置

电气信息工程系自动化实验室配置方案过程控制实验装置是中控教仪根据自动化及相近专业的教学特点和学生培养目标，结合国内外最新科技动态而推出的集智能仪表技术，计算机技术，通讯技术，自动控制技术为一体的普及型多功能实验装置。该装置本着工程化、人才培养综合化的设计原则和思想设计开发，既可以满足自动控制原理、过程控制、控制仪表、自动检测技术与传感器、计算机控制等自动化专业课程的实验教学，对温度、压力、流量、液位等过程参数应用多种控制方案进行控制，同时让学生熟悉主流的工业控制产品，并具备一定操作、选型、设计能力，为就业时迅速进入角色打下基础。基本实验1、控制系统组成认识实验本组实验旨在让学生熟悉AE2000A实验对象，能够熟练的自行接线组成不同的控制回路；能够对对象上各种装置的结构及原理有一定了解并能熟练操作使用；能够对实验软件熟练使用；对实验软件开发平台有一定的了解，为后续实验打下基础，提高后续实验的效率。u 对象硬件装置结构认识及仪表操作，传感器的校正(零点迁移与量程调整) 实验u 实验软件及其开发平台的熟悉实验u 控制回路的选择及回路连接线实验2、对象数学模型的测定本组实验结合控制理论相关教科书中单双容水箱数学模型的分析及过程控制相关教科书中对象数学模型的测定方法，用实验的方法来印证相关理论和知识；培养学生理论联系实际的学习作风；引导学生从不同角度出发思考问题。u 单容水箱液位数学模型的测定实验u 双容水箱液位数学模型的测定实验3、位式温度控制实验本实验结合电器原理和过程控制的相关知识，针对温度控制系统中控制不同的精度要求，引导学生从实际应用出发，综和考虑控制要求和经济利益来设计控制系统；培养学生综合素质。u 锅炉内胆水温位式控制实验4、单回路、多变量调节简单的单回路控制系统占工业控制系统的80%以上，该系列实验提供不同检测参数的三组实验，同时也提供相同检测参数的对比对象实验，能够让学生迅速熟悉简单的单回路控制系统，有利于学生全面比较、了解各种检测参数的特性；熟悉用“临界比例度法”、“衰减曲线法”来工程整定PID控制参数；引导学生从理论出发，活学活用。u 上水箱液位定值(随动)控制实验u 锅炉内胆水温定值控制实验（动态流动水）u 涡轮流量计流量定值控制实验提高实验5、串级控制实验串级控制系统是所有复杂控制系统中应用最多的控制系统，该系列实验从系统控制思想，系统结构组成，系统工作方式，系统控制性能等各方面向学生展示串级控制系统，能够让学生加深理解、深刻领会所学知识。同时让学生学会用“两步”及“一步”整定法进行串级控制系统的整定。u 锅炉夹套水温同锅炉内胆水温串级控制实验u 上下水箱液位串级控制实验6、比值控制系统实验该组实验向学生展示了双闭环比值控制系统的原理及结构组成，引导学生同“随动系统”和“串级系统”进行比较，培养学生综合思考和分析问题的能力。拓展学生思维。u 涡轮量计流量与电磁流量计比值控制实验u 变比值控制实验AE2000A1过程控制实验对象设备配置清单 12万元/套 需购置两套序号名 称功 能型号产地数量1设备框架不锈钢设备整体框架（由不锈钢方管、不锈钢底板组成）浙江中控12电加热常压锅炉由不锈钢内胆加温筒和封闭式外循环不锈钢冷却夹套组成浙江中控13水箱带温度隔离功能的两个可互通循环的储水箱（由1.5mm厚不锈钢镜面板制作）浙江中控1三容圆筒型有机玻璃上小水箱浙江中控1三容圆筒型有机玻璃中小水箱浙江中控1三容圆筒型有机玻璃下小水箱浙江中控14强制对流热换热器由150800带保温层的不锈钢外套（内含5根50600铜铝复合一体化散热器）组成浙江中控15水泵德国威乐泵RS15/6德国26温度传感器Pt100热电阻Pt100浙江2烧结一体化小型Pt100热电阻Pt100浙江37温度变送器Pt100热电阻标准信号转换SBWZ-PT100浙江中控58压力液位传感变送器测量范围：0-5Kpa 信号：4-20mA701系列浙江中控39流量计电磁流量计（420mA）SF10TD浙江中控1涡轮流量计（带变送仪表）Lwgy-10A上海110电动调节阀智能电动单座调节阀QSTP-16K上海111变频器带通讯接口小功率变频调速器FR-S520-0.4Kw-CHR日本三菱112防干烧装置防干烧探头浙江中控113纯滞后实验装置完成纯滞后实验浙江中控1AE2000A1控制台配置清单序号名 称功 能 型 号产 地数量上位控制系统1实验控制操作柜AE2000A浙江中控1套2强电控制面板浙江中控1块3I/O信号接口面板浙江中控1块4AI智能调节仪表AI808系列上海2块5远程输入模块ICP8017台湾1套6远程输出模块ICP8024台湾1套7RS232/485转换头RS232/485武汉1套824V开关电源24V5A浙江中控1个9接头插座及连接导线可自锁紧南京1套10防干烧报警模块SM1121浙江中控1套11流量积算仪AI708H上海1块12单相调压模块LSA-2P25YB浙江中控1个软件配置1MCGS组态软件128点正版软件北京1套2DDC系统组态软件DDC-AE2000A-SF01浙江中控1套3仪表系统组态软件YB-AE2000A-SF01浙江中控1套附件配置1实验装置说明书AE2000A1-SM01浙江中控1套2实验操作指导书AE2000A1-SB01浙江中控1套3实验装置电气附件AE2000A1-SD01浙江中控1套DCS实验室配置方案DCS JX-300XP控制系统配置清单 15万元/套 需购置两套表1： 控制站硬件：序号设备名称卡件号数量单位功能点数1工业标准机柜XP2021个控制柜2I/O机笼标准套件XP2111套卡件机笼3数据转发卡XP2332块通讯卡4主控制卡标准套件XP2432套控制卡5电源箱机笼XP2511个安装电源箱6电源箱XP251-12个设备电源76路电压输入卡XP3144块24AI84路脉冲输入卡XP3351块4AI94路模拟量输出卡XP3222块8AO10槽位保护卡XP0009块备用保护11网线XP419若干套网络连接表2： 操作站硬件：序号设 备 名 称型号数量单位1ScnetII网卡XP02340块2HUB（系统公用部件）XP425-12块表3： 工程师站及操作站软件：序号软 件 名 称型 号数量单位1实时监控软件XP11120套2系统组态软件（工程师站软件）XP1351套3故障分析软件XP1531套4设备说明书1套5设备指导书1套自动化及仪表实验室配置方案CS6000自动化及仪表实训装置配置一览表 33万元/套 需购置一套序号名 称功 能数量1设备框架由5个带网格的钢板整体框架1套2加热容积不锈钢罐由不锈钢组成1套3液位容积水箱圆筒型有机玻璃水箱1套4综合反应器由带夹套，内胆和空气层整体不锈钢组成1套5压力空气罐由不锈钢组成1套6纯滞后水箱圆筒型有机玻璃水箱1套7水泵泵入设备动力用水5套8微型压缩机提供压力空气罐压力1套9温度仪表检测温度变送表5套10压力仪表检测压力变送表2套11流量仪表检测流量变送表4套12液位仪表检测液位变送表3套13执行机构仪表包括变频器，调节阀6套CS6000实训装置实验系列实验序号测试实验名称备注002液位单回路控制系统的设计与整定I（正、反作用）被控对象：液位容积I 相关仪表：液位检测仪表003流量特性曲线测试实验被控对象：冷、热水回路相关仪表：流量检测仪表 可测定FT1、FT2、FT3等流量做特性曲线实验004流量单闭环定值比值控制系统的设计与整定被控对象：冷、热水回路 005流量双闭环定值比值控制系统的设计与整定被控对象：冷、热水回路 006压力特性曲线测试实验被控对象：压力罐 相关仪表：压力检测仪表007气体压力单回路控制系统的设计与整定被控对象：压力罐 相关仪表：压力检测仪表008009温度特性曲线测试实验被控对象：加热罐 相关仪表：温度检测仪表010温度单回路控制系统的设计与整定被控对象：加热罐 相关仪表：温度检测仪表011温度串级控制系统的设计与整定被控对象：加热罐 综合反应罐相关仪表：温度检测仪表012纯滞后温度特性曲线被控对象：九宫格纯滞后水箱 相关仪表：温度检测仪表013流量液位串级控制系统的设计与整定被控对象：液位容积I、综合反应罐 相关仪表：流量和液位检测仪表014液位、温度综合控制系统的设计与整定目的：使反应演示罐的内胆层温度和液位达到某一定值控制；两个控制器，加热温度控制器和液位高度控制器； 015液位、压力综合控制系统的设计与整定目的：使反应演示罐的内胆层压力和液位达到某一定值控制；两个控制器，压力控制器和液位高度控制器；016温度、压力综合控制系统的设计与整定目的：使反应演示罐的内胆层温度和管路流量达到某一定值控制；两个控制器，压力控制器和温度高度控制器017液位、温度、压力综合控制系统的设计与整定目的：使反应演示罐的内胆层液位、压力和管路流量达到某一定值控制；三个控制器，液位控制器、温度控制器和压力高度控制器共计87万元结合控制实验装置AE2000A、 CS6000、DCS可开设的课程实验项目课程1：计算机控制系统实验1：计算机控制系统的认识实验实验2：A/D（模数）与D/A（数模）的转换实验实验3：计算机控制系统的对象特性测试实验 实验4：单回路液位数字PID控制系统实验 实验5：单回路流量数字PID控制系统实验 实验6：单回路温度数字PID控制系统实验 实验7：液位串级数字PID控制系统实验 实验8：温度串级数字PID控制系统实验 实验9：流量比值数字PID控制系统实验 实验10：自主设计的计算机控制实验课程2：传感器技术实验1：控制系统整体结构的认识实验实验2：压力传感器的调校实验实验3：液位传感器的调校实验实验4：电磁流量计的调校实验 实验5：涡流流量计的调校实验 实验6：温度传感器与温度变送器的调校实验实验7：液位单回路控制实验 实验8：温度单回路控制实验 实验9：流量单回路控制实验 课程3：自动控制原理实验1：自动控制系统的认识实验实验2：机理建模与模型验证实验实验3：辨识建模与模型验证实验实验4：纯比例液位控制实验与稳定性分析 实验5：PI液位控制实验与稳定性分析 实验6：液位对象的模糊控制实验实验7：PID参数自整定控制实验实验8：纯滞后对象的特性测试与辨识建模实验9：纯滞后对象的Smith补偿控制实验实验10：纯滞后对象的内模控制实验课程4：集散控制系统预留实验1：集散控制系统（DCS JX300）的认识实验实验2：DCS的数据采集与远程操作实验实验3：DCS操作画面组态实验实验4：DCS控制系统组态实验实验5：对象特性的阶跃响应测试实验 实验6：DCS单回路控制实验 实验8：DCS比值控制实验实验7：DCS串级控制实验实验8：DCS硬件配置练习实验实验9：DCS工业以太网组网练习实验实验10：DCS工程师站监控操作员站练习实验实验11：DCS工业大型综合控制系统模拟组态实验课程5：过程控制工程实验1：过