高级过程控制实验

高级过程控制实验过程控制系统装置

高级过程控制系统实验装置是基于工业过程的物理模拟对象，它集自动化仪表技术，计算机技术，通讯技术，自动控制技术为一体的多功能实验装置，该系统包括流量、温度、液位、压力等热工参数，可实现系统参数辨识，单回路控制，串级控制，前馈—反馈控制，比值控制等多种控制形式。过程系统装置包括对象和控制屏两部分，对象由水箱、锅炉、盘管、水泵、电动调节阀、温度、压力和流量传感器等组成；控制屏包括S7-200PLC、智能仪表、DDC等三套系统控制装置，其分别以挂件形式挂在控制屏上。系统动力支路分两路：一路由磁力驱动泵（220V交流）、电动调节阀、直流电磁阀、涡轮流量等组成；另一路由西门子变频器、磁力驱动泵（由变频器驱动）、流量计及等组成。被控对象由上、中、下三水箱、加热锅炉、盘管、水泵和检测装置等组成。

水箱：上、中、下水箱可以组合成一阶、二阶、三阶液位单回路控制实验和双闭环、三闭环液位串级控制等实验。下图为二阶水箱试验结构图：

模拟锅炉：本装置采用模拟锅炉进行温度实验，此锅炉采用不锈钢精制而成，设计巧妙，由二层组成：加热层（内胆）和冷却层（夹套）。做温度单回路实验时，冷却层的循环水可以使加热层的热量快速散发，使加热层的温度快速下降。冷却层和加热层都有温度传感器检测其温度，可完成温度的串级控制、滞后等实验。下图为锅炉锅炉内胆温度特性实验结构示意图：盘管：可做温度纯滞后实验，在盘管上有三个不同的温度检测点，它们的滞后时间常数不同，在实验过程中根据不同的实验需要选择不同的滞后时间常数。盘管出来的水既可以回流到锅炉内胆，也可以经过涡轮流量计完成流量滞后实验。执行机构由电动调节阀、变频器、水泵、可移相SCR调压装置、电磁阀组成电动调节阀：具有精度高、技术先进、体积小、重量轻、推动力大、功能强、控制单元与电动执行机构一体化、可靠性高、操作方便等优点，控制信号为4～20mADC的阀位信号。技术指标：电源220VAC50HZ输入控制信号：4～20mADC或1～5VDC公称直径：20mm重复精度：±1%行程：10mm变频器：控制信号输入为4～20mADC或0～5VDC，～220V变频输出用来驱动单相磁力驱动泵（做试验时接变频器输出的其中两相即可）。水泵：本装置采用两只磁力驱动泵。一只为三相380V恒压驱动，另一只为三相变频220V输出驱动。可移相SCR调压装置：采用可控硅移相触发装置，输入控制信号为4～20mA标准电流信号。输出电压用来控制加热器加热，从而控制锅炉的温度。电磁阀：在本装置中作为电动调节阀的旁路，起到阶跃干扰的作用。电磁阀型号为：2W-160-25；工作压力：最小压力为0Kg/㎝2，最大压力为7Kg/㎝2；工作温度：－5～80℃。检测装置由压力、温度、流量等传感器组成压力传感器、变送器：采用工业用的扩散硅压力变送器，含不锈钢隔离膜片，同时采用信号隔离技术，对传感器温度漂移跟随补偿。压力传感器用来对上、中、下水箱的液位进行检测，其精度为级，因为为二线制，故工作时需串接24V直流电源。温度传感器：本装置采用六个Pt100传感器，分别用来检测上水箱出口、锅炉内胆、锅炉夹套以及盘管的水温。经过调节器的温度变送器，可将温度信号转换成4～20mADC电流信号。Pt100传感器精度高，热补偿性较好。流量传感器、转换器：流量传感器分别用来对电动调节阀支路、变频支路及盘管出口支路的流量进行测量。涡轮流量计型号：LWGY-10，流量范围：0～，精度：1.0%。输出：4～20mA标准信号。本装置用了三套涡轮流量传感器、变送器。对象结构图控制屏控制屏包括电源控制屏、S7-200PLC、智能仪表和DDC三套控制器挂件、变频器挂件等。

电源控制屏：位于控制屏的左边，由总钥匙开关、启动停止按钮开关、一路三相输出和三路单相输出等组成。另外执行机构的电源和控制信号、检测装置的输出信号全以端子的形式引到试验台下面的屏上，做试验时只需用导线将相应的端子连起来即可。注意：检测装置的输出信号都是4—20mA的电流信号用时需通过250Ω电阻转化为电压信号。

控制装置，由智能仪表、西门子PLC、智能模块组成.

做试验时，我们只需要将相关挂件挂上将相应的插口用导线连起来即可（详解见实验指导书）.

PLC的扩展模拟量模块和智能模块（7017、7024）需另加24V直流电源（PLC的输入、输出端全引到挂件面板上)。智能仪表：挂件上Spv为1—5V测量值（给定值）的输入端，设置相应的参数可切换：

Pv为0.2—1V的测量值输入端，当做窜级双环等实验时需要两个或三个818仪表调节器联用，第一个调节器的输出经过电阻（250）转化成电压信号后作为第二个的给定值输入，其测量从PV端输入（经50Ω电阻转化为0.2—1V信号后输入）。

测量值输入

Sn=33

CF=0给定值输入

Sn=32

CF=10此外做实验时智能仪表还需做些相关的参数设置：测量温度时：测量液位时：测量流量时：

dIP

dIL

dIH

oP1

oPL

oPH

1

0.0100.0

4

0.0

100.0注意事项上电前要一定检查是否有短路情况.强电插孔不要插弱电线,以防触电.抽水时,水泵前的阀门一定要打开,水箱要保持有足够的水.一定要在断电情况下连接实验导线.如出现故障,一定要立刻断电检查排除.每年进入夏季，由于气温高、湿度大，对幼儿的照顾要特别注意，以下是出国留学网为您搜集整理的育儿健康小常识1.不是所有宝宝都需额外补充维生素很多家长会问，孩子多大需要开始补充维生素?小婴儿是否需要补充维生素?刘主任表示，孩子多大补充维生素没有明确的界定，如果宝宝是吃母乳或奶粉，一般营养物质都足够、全面，不需要额外补充维生素，如果出现了某些症状，如缺乏维生素B或维生素C等，再有针对性的补充会更好。维生素D可以促进钙的吸收，小婴儿也应该补充，特别是纯母乳喂养的宝宝，如果没有补充维生素D，常带宝宝晒太阳，也可以转化为维生素D，从而促进钙的吸收。给宝宝晒太阳，一般每天半小时到1小时，注意不要遮挡着晒太阳，如果是戴太阳帽、打伞或擦防晒霜等，起不到晒太阳的效果。2.不能用维生素补充剂代替蔬菜水果有的家长认为，都是补充维生素，用维生素补充剂方便多了，因此就用维生素补充剂代替水果和蔬菜。刘主任表示，只要条件允许，应尽量从食物中摄取维生素，如果是因为某些特殊情况导致不能全面有效获得维生素，则可以考虑食用维生素补充剂。而且维生素补充剂是不能代替蔬菜和水果的。因为蔬菜、水果中的各种维生素是按一定比例存在的天然成份，是多种维生素的集合体;而维生素制剂多数是人工合成的，两者在性质上会有所差别。蔬菜、水果除了含有维生素外，还含有一些虽然对人体的作用与维生素类似的天然物质，如叶绿素、胡萝卜素等。此外蔬菜中含有矿物质、微量元素、碳水化合物、纤维素等非维生素类营养成份。3.维生素补充剂含有的维生素种类不是越多越好有的家长容易陷入一个误区，认为既然要补，那就补得全面一点，总给宝宝吃综合性维生素。刘主任表示，维生素补充剂并不是所含种类越多越好。刘主任建议，对于挑食特别厉害的宝宝，吃东西的品种少，可以选择补充综合性维生素剂;如果是缺乏某些维生素，建议有针对性地补充更合适;如果只是缺乏某一种维生素，没必要补充综合维生素制剂，因为有的维生素会产生蓄积中毒的情况。4.维生素应从正规渠道购买如果是身体缺乏维生素的话，还是要在医生的指导下服用维生素药品，如果是出于保健的需求，可以服用保健品5.维生素补多久补多少最好由医生判断给宝宝补充维生素一定要注意用量，特别是维生素缺乏者，最好由医生判断该如何补充。如果宝宝缺