过程控制及仪表实验指导书(本部)

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过程控制实验指导书

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过程控制实验指导书实验一:对象动态特性实验目的:1、学习被控对象动态特性的工程测试方法。

2、掌握被控对象动态特性特征参数的求取方法。

实验要求:1、预习被控对象有关章节;安排好实验计划;作好前期准备。

2、依据实验曲线求取被控对象动态特性的特征参数。

实验内容:1、对象的动态特性:下图为单位阶跃时输入系统输出测试曲线:曲线1.1实验报告:⑴依据曲线1.1、1.2和1.3 求取对象动态特性的特征参数(K 、T 、τ)。

由此确定闭环系统模型。

⑵ 分别确定系统开环传递函数,并分别画出单位负反馈时系统动态结构图。

⑶用SIMULINK 构建系统,比较仿真曲线与输出测试曲线。

⑷比较曲线1.1、1.2和1.3,说明不同系统的动态特性在运动形态、特征参数等方面的异同。

实验二:调节器控制规律实验目的:1、熟悉SIMULINK 调节器模块的使用方法。

2、掌握调节器控制规律特征参数的整定方法。

实验要求:1、预习调节器有关章节;安排好实验计划;作好前期准备。

2、用工程测试法绘制调节器的输出特性,求取PID 参数。

实验内容:被控对象分别为)11.0)(1(2)(1++=s s s G p 和)11.0(2)(2+=s s s G p分别对以上系统,构建下述调节器,研究调节器对输出特性的影响:1、比例调节器的输出特性:⑴ 用SIMULINK 构建比例控制系统。

⑵ 设定值为单位阶跃信号,改变比例调节器的大小,观察对系统的影响。

2、比例积分调节器的输出特性:⑴用SIMULINK 构建比例积分控制系统。

⑵设定值为单位阶跃信号,改变比例积分调节器的大小,观察对系统的影响。

注意调节器的整定顺序。

3、比例微分调节器的输出特性:⑴用SIMULINK 构建比例微分控制系统。

⑵改变比例微分调节器的大小,观察对系统的影响。

注意调节器的整定顺序。

4、比例积分微分调节器的输出特性:⑴用SIMULINK构建比例积分微分控制系统。

⑵改变比例积分微分调节器的大小,观察对系统的影响。

过程控制实验指导书

过程控制实验指导书

过程控制及仪表实验指导书襄樊学院实验装置的基本操作与仪表调试一、实验目的1、了解本实验装置的结构与组成。

2、掌握压力变送器的使用方法。

3、掌握实验装置的基本操作与变送器仪表的调整方法。

二、实验设备1、THKGK-1型过程控制实验装置GK-02 GK-03 GK-04 GK-072、万用表一只三、实验装置的结构框图图1-1、液位、压力、流量控制系统结构框图四、实验内容1、设备组装与检查:1)、将GK-02、GK-03、GK-04、GK-07挂箱由右至左依次挂于实验屏上。

并将挂件的三芯蓝插头插于相应的插座中。

2)、先打开空气开关再打开钥匙开关,此时停止按钮红灯亮。

3)、按下起动按钮,此时交流电压表指示为220V,所有的三芯蓝插座得电。

4)、关闭各个挂件的电源进行连线。

2、系统接线:1)、交流支路1:将GK-04 PID调节器的自动/手动切换开关拨到“手动”位置,并将其“输出”接GK-07变频器的“2”与“5”两端(注意:2正、5负),GK-07的输出“A、B、C”接到GK-01面板上三相异步电机的“U1、V1、W1”输入端;GK-07 的“SD”与“STF”短接,使电机驱动磁力泵打水(若此时电机为反转,则“SD”与“STR”短接)。

2)、交流支路2:将GK-04 PID调节器的给定“输出”端接到GK-07变频器的“2”与“5”两端(注意:2正、5负);将GK-07变频器的输出“A、B、C”接到GK-01面板上三相异步电机的“U2、V2、W2”输入端;GK-07 的“SD”与“STR”短接,使电机正转打水(若此时电机为反转,则“SD”与“STF”短接)。

3、仪表调整:(仪表的零位与增益调节)在GK-02挂件上面有四组传感器检测信号输出:L T1、PT、L T2、FT(输出标准DC0~5V),它们旁边分别设有数字显示器,以显示相应水位高度、压力、流量的值。

对象系统左边支架上有两只外表为蓝色的压力变送器,当拧开其右边的盖子时,它里面有两个3296型电位器,这两个电位器用于调节传感器的零点和增益的大小。

自动化仪表与过程控制实验指导书教材

自动化仪表与过程控制实验指导书教材

自动化仪表与过程控制实验指导书实验一位式控制一、实验目的1、了解简单控制系统的构成及仪表的应用(熟悉仪表的操作)2、掌握简单过程控制的原理及仪表使用二、实验设备及参考资料1、PCS过程控制实验装置(使用其中:位式电磁阀、AI818智能调节仪一台、上水箱液位传感器、水泵1系统等)。

2、AI-818仪表的操作说明书和液位变送器的调试(一般出厂之前已调试好)方法。

三、实验系统流程图:四、实验原理本实验采用位式控制原理进行液位的范围控制,即,将液位控制在一定的上下限范围内。

水箱液位变送器输出信号,经AI-818仪表进行处理后与设定上下限水位值进行比较。

控制仪表内继电器触点状态,对位式电磁阀进行控制,以达到控制目的。

图1-1五、实验步骤1、按附图位式控制实验接线图接好实验导线。

2、将手动阀门1V2、1V10、V4、V5打开,其余阀门全部关闭。

3、先打开实验对象的系统电源,然后打开控制台上的总电源,再打开仪表电源。

4、设置智能调节器参数,其需要设置的参数如下:(未列出者用出厂默认值)HIAL=30 (参考值)LOAL=20 (参考值)dHAL=9999dlAL=9999dF=0.5 (参考值)Ctrl=0Sn=33Dip=1 (参考值)dIL=0dIH=50Alp=2OP1=0具体请详细阅读调节器使用手册5、在控制板上打开水泵1、位控干扰。

6、在信号板上打开上水箱输出信号。

六、思考建议在什么样的情况下适合采用位式控制。

实验二电动阀支路单容液位控制一、实验目的1、了解简单过程控制系统的构成及仪表的应用(熟悉仪表的操作)2、掌握简单过程控制的原理及仪表使用二、实验设备及参考资料1、PCS过程控制实验装置(使用其中:电动调节阀、AI818智能调节仪一台、上水箱及液位变送器、水泵1系统等)2、AI-818仪表的操作说明书,智能电动调节阀使用手册和液位变送器的调试(一般出厂之前已调试好)方法。

三、实验系统流程图:四、实验原理本实验采用仪表控制,将液位控制在设定高度。

过程控制实验指导书

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过程控制实验指导书THKGK-1过程控制实验装置的组成和各部分使用说明THKGK-1型过程控制实验装置是根据自动化专业及相关专业教学的特点,吸收了国内外同类实验装置的特点和长处,经过精心设计,多次实验和反复论证,向广大师生推出一套全新的实验设备。

该设备可以满足《过程控制》、《自动化仪表》、《工程检测》、《计算机控制系统》等课程的教学实验、课程设计等。

整个系统结构紧凑、功能多样、使用方便,既能进行验证性、研究性实验,又能提供综合性实验。

本实验装置可满足本科、大专及中专等不同层次的教学实验要求,还可为科学研究的开发提供实验手段。

本实验装置的控制信号及被控信号均采用IEC标准,即电压0~5V或1~5V,电流0~10mA或4~20mA。

实验系统供电要求为单相交流220V±10%,10A;外型尺寸为:182×160×70,重量:380Kg。

装置特点本实验装置具有以下特点:1、多种被控参数:液位、压力、流量、温度。

2、多种控制方式:位式控制、PID控制、智能仪表控制、单片机控制、PLC控制、计算机控制等。

3、多种计算机控制软件:西门子PROTOOL-CS组态软件、北京昆仑公司的MCGS组态软件以及本公司开发的上位机监控软件,另外还可以用台湾HITECH公司的ADP6.0软件与PLC 相连进行控制。

4、丰富的计算机控制算法:P、PI、PID、死区PID、积分分离、不完全积分、模糊控制、神精元控制、基于SIMULINK的动态参数自适应补偿控制等。

5、开放的软件平台:在我们提供的软件平台上,学生既可以利用我们所提供的算法程序进行实验,又可以用自己编写的PLC程序、MATLAB`程序等进行实验,还可以利用人机界面(触摸屏)的组态再结合PLC的编程来进行控制实验。

6、灵活多样的实验组合:可以很方便地对控制方式与被控参数进行不同组合,得到自己需要的单回路、多回路等多种控制系统。

系统组成被控对象包括上水箱、下水箱、复合加热水箱以及管道。

过程控制实训指导书

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过程控制工程实训报告学号:班别:姓名:实验一上水箱特性测试实验一、实验目的:了解调节器的功能和操作方法,学会使用调节器。

通过实验,了解对象特性曲线的测量的思路和方法,掌握对象模型参数的求取方法。

二、实验设备:水泵Ⅰ、变频器、压力变送器、调节器、主回路调节阀、上水箱、上水箱液位变送器、调节器、电流表。

图1.1实验接线图三、实验步骤:1、认识实验系统,了解本实验系统中的各个对象。

了解本实验系统中各仪表的名称、基本原理以及功能,掌握其正确的接线与使用方法,以便于在实验中正确、熟练地操作仪表读取数据。

熟悉实验装置面板图,做到根据面板上仪表的图形、文字符号找到该仪表。

熟悉系统构成和管道的结构,认清电磁阀和手动阀的位置及其作用。

本实验采用调节器手动输出控制调节阀,计算机采集并记录数据。

图1.2 上水箱特性测试(调节器控制)系统框图图1.3 恒压供水(调节器控制)系统框图2、将上水箱特性测试(调节器控制)实验所用的设备,参照流程图和系统框图接线。

3、确认接线无误后,接通总电源、各仪表的电源,打开上水箱进水阀和下水箱排水阀。

4、设置调节器参数,使用手动输出功能。

(注意:更改调节器参数时,严禁用指甲按调节器面板,为防止损坏面板上的按钮,应用手指均匀用力)按调节器的增/减键改变输出值,使上水箱的液位处于某一平衡位置,记下此时手动输出值。

5、按调节器的增/减键增加调节器手动输出,给系统输入幅值适宜的阶跃信号(阶跃信号不要太大),使系统的输出产生变化,在液位较高处达到新的平衡状态。

6、观察计算机采集的上水箱液位的阶跃响应和历史曲线。

7、调节器的手动输出回到原来的输出值,记录液位下降的曲线。

8、曲线的分析处理,对实验的记录曲线分别进行分析和处理,处理结果记录于表格1。

四、试验报告:根据试验结果编写实验报告,并计算出K、T、τ的平均值,写出系统的广义传递函数(等效成惯性环节,K为静态增益,T为时间常数,τ为延迟时间)。

实验二压力单闭环实验一、实验目的:通过实验掌握单回路控制系统的构成。

过程控制及仪表实验指导书

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过程控制及仪表实验指导书西安文理学院机械电子工程系目录实验一热电偶特性与应用 (2)实验二调节器参数校验 (4)实验三过程特性测试 (7)实验四控制系统参数整定 (9)实验一热电偶特性与应用一、实验目的1. 了解热电偶构造及热电特性2. 掌握热电势基本测量方法3. 领会冷端温度对热电偶输出电势的影响,掌握补偿导线的正确使用方法。

二、实验设备1. K分度热电偶及补偿导线1支;S分度热电偶及补偿导线1支;2. 管式电炉1台;3. 电炉温度控制器1台;4. UJ-37电位差计1台;5. 电吹风1支。

三、实验设备连接图1 热电偶特性与使用设备连接示意图四、实验内容1. 热电偶热电特性测量将两支热电偶分别从电炉两端插入电炉,通过温度测量控制仪依次改变炉温,待炉温稳定后,由控制仪的指示盘读取温度,由UJ-37电位差计测取热电势,得出电势-温度关系,同时记取室温。

2. 观察冷端温度对测量的影响在炉温保持恒定情况下,用电吹风改变热电偶冷端温度,观察电位差计的读数变化,体会冷端温度补偿的意义,分以下不同情形分别进行:⑴补偿导线极性连接正确,用电吹风改变热电偶与补偿导线连接点温度,观察电位差计读数变化。

⑵补偿导线极性连接不正确,用电吹风改变热电偶与补偿导线连接点温度,观察电位差计读数变化。

(注意:改变热电偶与补偿导线连接极性时,要同时调换补偿导线与电位差计连接极性。

)⑶用导线替换补偿导线,用电吹风改变铜导线与热电偶连接点的温度,观察电位差计读数变化情况。

五、实验报告1、将实验内容1所测得的热电势-温度关系经冷端温度(实验时读取的室温)转换修正后,在方格纸上画出电势-温度曲线,并与K分度的热点偶标准热电势特性比较,简要讨论误差发生的原因。

2、通过实验内容2中三种情况对比,论述正确使用补偿导线的重要性。

实验二调节器参数校验一、实验目的1.了解工业用调节器的结构、特性和基本使用方法。

2.学习调节器重要参数的校验方法。

3.体验调节器无扰切换过程。

AE2000型仪表实验指导书

AE2000型仪表实验指导书

AE2000型过程控制实验系统使用手册智能仪表实验指导书目录第一章系统熟悉实验 (3)实验一、实验装置的基本操作(一) (3)实验二、实验装置的基本操作(二) (5)实验三、AE2000-YB软件熟悉实验 (7)第二章系统主题实验 (9)实验一、一阶单容水箱对象特性测试实验 (9)实验二、二阶双容中水箱对象特性测试实验 (15)实验三、锅炉内胆温度二位式控制实验 (21)实验四、单容水箱液位PID整定实验 (27)实验五、串接双容中水箱液位PID整定实验 (34)实验六、锅炉内胆水温PID整定实验(动态) (38)实验七、锅炉夹套水温PID整定实验(动态) (45)实验八、流量计流量PID整定实验 (52)实验九、上水箱液位和涡轮流量串级控制实验 (58)实验十、锅炉内胆和夹套温度串级控制系统 (62)实验十一、电磁和涡轮流量计流量比值控制系统实验 (67)实验十二、上水箱中水箱液位串级控制实验 (71)实验十三、换热器热水出口温度控制实验 (74)实验十四、下水箱对象特性测试实验 (80)实验十五、三容下水箱液位PID整定实验 (84)第一章系统熟悉实验实验一、实验装置的基本操作(一)系统结构的熟悉和液位传感器的校准一、实验目的1.了解实验装置的结构和组成。

2.了解信号的传输方式和路径。

3.掌握实验装置的基本操作。

4.掌握液位传感器的校准方法。

二、实验设备AE2000型过程控制实验装置,万用表。

三、实验内容1、设备的连接与检查1).关闭阀门,往AE2000型过程控制对象的储水箱灌水,水位达到总高度的90%以上时停止灌水。

2).打开以齿轮泵为动力的支路至上水箱的所有阀门,关闭动力支路上通往其它对象的切换阀门。

3).关闭上水箱泄水阀。

4).检查电源开关是否关闭。

2、系统连线1).将I/O信号面板上水箱液位的切换开关设置在1~5V位置上。

2).不需连线。

3、启动实验装置1).将实验装置电源插头接到单相220V交流电源上。

自动化仪表与过程控制实验指导书

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扰动 设定值 上水箱 电动阀 e
调节器 反馈值 上水箱 液位变送器 图1-2 五、实验步骤 1、按附图单容液位控制实验接线图接好实验导线和通讯线。
2、将控制台背面右侧的通讯口(在电源插座旁)与上位机连 接。 3、将手动阀门1V1、1V10、V4、V5打开,其余阀门全部关闭。 4、先打开实验对象的系统电源,然后打开控制台上的总电源, 再打开仪表电源。 5、整定参数值的计算 设定适当的控制参数使过渡过程的衰减比为4:1,整定参数 值可按下列“阶跃反应曲线整定参数表”。 表1 阶跃反应曲线整定参数表
再打开仪表电源。 5、设置智能调节器参数(可在仪表上直接设置,也可在计算机 上设置),其需要设置的参数如下:(未列出者用出厂默认值) (1)主调节器 SV=20 (参考值) dF=0.3 (参考值) CtrL=1 P=30 (参考值) I=60 (参考值) d=0 (参考值) Sn=33 Dip=2 (参考值) dIL=0 dIH=50 OP1=4 OPL=0 OPH=100 CF=0 Addr=2 run=1 (2)副调节器 dF=0.3 (参考值) CtrL=1 P=36 (参考值) I=15 (参考值) d=0 (参考值) Sn=32 Dip=1 (参考值) dIL=0 dIH=800 OP1=4 OPL=0 OPH=100 CF=8 Addr=1 run=1 具体请详细阅读调节器使用手册
dHAL=9999 dlAL=9999 dF=0.5 (参考值) Ctrl=0 Sn=33 Dip=1 (参考值) dIL=0 dIH=50 Alp=2 OP1=0 具体请详细阅读调节器使用手册 5、在控制板上打开水泵1、位控干扰。 6、在信号板上打开上水箱输出信号。 六、 思考建议 在什么样的情况下适合采用位式控制。
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过程控制系统及仪表实验指导书长沙理工大学电气与信息工程学院2013年4月目录第一章系统概述第二章实验装置介绍一、THJ-3型高级过程控制对象系统实验装置二、THSA-1型过控综合自动化控制系统实验平台三、软件介绍四、实验要求及安全操作规程第三章实验内容实验一、单容自衡水箱液位特性测试实验实验二、双容水箱特性的测试实验实验三、单容液位定值控制系统实验第一章系统概述THSA-1型过程综合自动化控制系统(Experiment Platform of Process Synthetic automation Control system)由THJ-3型高级过程控制对象系统实验装置、THSA-1型综合自动化控制系统实验平台及上位监控PC机三部分组成。

如图1-1所示。

图1-1 THSA-1过程综合自动化控制系统实验平台该套实验装置紧密结合工业现场控制的实际情况,能够对流量、温度、液位、压力等变量实现系统参数辨识,并能够进行单回路控制、串级控制、前馈-反馈控制、滞后控制、比值控制、解耦控制等多种控制实验,是一套集成了自动化仪表技术、计算机技术、自动控制技术、通信技术及现场总线技术等的多功能实验设备。

THSA-1型过程综合自动化控制系统能够为在校学生和相关科研人员提供有力帮助。

学生通过学习,应对传感器特性及零点漂移有初步认识,同时能掌握自动化仪表、变频器、电动调节阀等仪器的规范操作,并能够整定控制系统中相关参数。

这套实验设备综合性强,所涉及的工业生产过程多,所有部件均来自工业现场,严格遵循相关国家标准,具有广泛的可扩展性和后续开发功能,有利于培养学生的独立操作、独立分析问题和解决问题的创新能力.整套实验装置的电源、控制屏均装有漏电保护装置,装置内各种仪表均有可靠的自保护功能,强电接线插头采用封闭式结构,强弱电连接采用不同结构接头,安全可靠。

第二章实验装置介绍“THSA-1型过控综合自动化控制系统实验平台”是由实验控制对象、实验控制台及上位监控PC机三部分组成。

一、THJ-3型高级过程控制对象系统实验装置实验对象总貌图如图2-1所示:图2-1 实验对象总貌图本实验装置对象主要由水箱、锅炉和盘管三大部分组成。

供水系统有两路:一路由三相(380V恒压供水)磁力驱动泵、电动调节阀、直流电磁阀、涡轮流量计及手动调节阀组成;另一路由变频器、三相磁力驱动泵(220V变频调速)、涡轮流量计及手动调节阀组成。

(一)被控对象由不锈钢储水箱、三个串接有机玻璃水箱(上、中、下)、4.5KW三相电加热模拟锅炉(由不锈钢锅炉内胆加温筒和封闭式锅炉夹套构成)、盘管和敷塑不锈钢管道等组成。

1.水箱包括上水箱、中水箱、下水箱和储水箱。

上、中、下水箱均采用淡蓝色优质有机玻璃,坚实耐用,透明度高,便于直接观察液位的变化和记录结果。

上、中水箱尺寸均为:D=25cm,H=20cm;下水箱尺寸为:D=35cm,H=20cm。

水箱结构独特,由三个槽组成,分别为缓冲槽、工作槽和出水槽,进水时水管的水先流入缓冲槽,出水时工作槽的水经过带燕尾槽的隔板流入出水槽,这样经过缓冲和线性化的处理,工作槽的液位较为稳定,便于观察。

水箱底部均接有扩散硅压力传感器与变送器,可对水箱的压力和液位进行检测和变送。

上、中、下水箱可以组合成一阶、二阶、三阶单回路液位控制系统和双闭环、三闭环液位串级控制系统。

储水箱由不锈钢板制成,尺寸为:长×宽×高=68cm×52㎝×43㎝,完全能满足上、中、下水箱的实验供水需要。

储水箱内部有两个椭圆形塑料过滤网罩,以防杂物进入水泵和管道。

2.模拟锅炉是利用电加热管加热的常压锅炉,包括加热层(锅炉内胆)和冷却层(锅炉夹套),均由不锈钢精制而成,可利用它进行温度实验。

做温度实验时,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。

冷却层和加热层都装有温度传感器检测其温度,可完成温度的定值控制、串级控制,前馈-反馈控制,解耦控制等实验。

3.盘管模拟工业现场的管道输送和滞后环节,长37米(43圈),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,在实验过程中可根据不同的实验需要选择不同的温度检测点。

盘管的出水通过手动阀门的切换既可以流入锅炉内胆,也可以经过涡轮流量计流回储水箱。

它可用来完成温度的滞后和流量纯滞后控制实验。

4.管道及阀门整个系统管道由敷塑不锈钢管连接而成,所有的手动阀门均采用优质球阀,彻底避免了管道系统生锈的可能性。

有效提高了实验装置的使用年限。

其中储水箱底部有一个出水阀,当水箱需要更换水时,把球阀打开将水直接排出。

(二)检测装置1.压力传感器、变送器三个压力传感器分别用来对上、中、下三个水箱的液位进行检测,其量程为0~5KP,精度为0.5级。

采用工业用的扩散硅压力变送器,带不锈钢隔离膜片,同时采用信号隔离技术,对传感器温度漂移跟随补偿。

采用标准二线制传输方式,工作时需提供24V直流电源,输出:4~20mADC。

2.温度传感器装置中采用了六个Pt100铂热电阻温度传感器,分别用来检测锅炉内胆、锅炉夹套、盘管(有3个测试点)以及上水箱出口的水温。

Pt100测温范围:-200~+420℃。

经过调节器的温度变送器,可将温度信号转换成4~20mA直流电流信号。

Pt100传感器精度高,热补偿性较好。

3.模拟转换器三个模拟转换器(涡轮流量计)分别用来对由电动调节阀控制的动力支路、由变频器控制的动力支路及盘管出口处的流量进行检测。

它的优点是测量精度高,反应快。

采用标准二线制传输方式,工作时需提供24V直流电源。

流量范围:0~1.2m3/h;精度:1.0%;输出:4~20mADC。

(三)执行机构1.电动调节阀采用智能直行程电动调节阀,用来对控制回路的流量进行调节。

电动调节阀型号为:QSTP-16K。

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,电源为单相220V,控制信号为4~20mADC 或1~5VDC,输出为4~20mADC的阀位信号,使用和校正非常方便。

2.水泵本装置采用磁力驱动泵,型号为16CQ-8P,流量为30升/分,扬程为8米,功率为180W。

泵体完全采用不锈钢材料,以防止生锈,使用寿命长。

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。

3.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℃;工作电压:24VDC。

4.三相电加热管由三根1.5KW电加热管星形连接而成,用来对锅炉内胆内的水进行加温,每根加热管的电阻值约为50Ω左右。

二、THSA-1型过控综合自动化控制系统实验平台“THSA-1型过控综合自动化控制系统实验平台”主要由控制屏组件、智能仪表控制组件、远程数据采集控制组件、DCS分布式控制组件、PLC控制组件等几部分组成。

(一)控制屏组件1.SA-01电源控制屏面板充分考虑人身安全保护,装有漏电保护空气开关、电压型漏电保护器、电流型漏电保护器。

图2-2为电源控制屏示意图。

接上三相四线电源控制屏两侧的插座均带电,合上总电源空气开关及钥匙开关,此时三只电压表均指示380V左右,定时器兼报警记录仪数显亮,停止按钮灯亮,照明灯亮、此时打开24V开关电源即可提供24V电。

按下启动按钮,停止按钮灯熄,启动按钮灯亮,此时合上三相电源、单相Ⅰ、单相Ⅱ、单相Ⅲ空气开关即可提供相应电源输出,作为其他组件的供电电源。

2.SA-02 I/O信号接口面板该面板的作用主要是通过航空插头(一端与对象系统连接)将各传感器检测信号及执行器控制信号同面板上自锁紧插孔相连,便于学生自行连线组成不同的控制系统。

图2-2 电源控制屏示意图3.SA-11交流变频控制挂件SA-11交流变频控制挂件如图2-3所示,采用日本三菱公司的FR-S520SE-0.4K-CHR)型变频器,控制信号输入为4~20mADC或0~5VDC,交流220V变频输出用来驱动三相磁力驱动泵。

有关变频器的使用请参考变频器使用手册中相关的内容。

变频器常用参数设置:P30=1;P53=1;P62=4;P79=0。

图2-3 SA-11交流变频控制挂件4.三相移相SCR调压装置、位式控制接触器采用三相可控硅移相触发装置,输入控制信号为4~20mA标准电流信号,其移相触发角与输入控制电流成正比。

输出交流电压用来控制电加热器的端电压,从而实现锅炉温度的连续控制。

位式控制接触器和AI-708仪表一起使用,通过AI-708仪表输出继电器触点的通断来控制交流接触器的通断,从而完成锅炉水温的位式控制实验。

(二)智能仪表控制组件1.AI智能调节仪表挂件采用上海万迅仪表有限公司生产的AI系列全通用人工智能调节仪表,其中SA-12智能调节仪控制挂件为AI-818型,如图2-4所示。

SA-13智能位式调节仪为AI-708型。

AI-818型仪表为PID控制型,输出为4~20mADC信号;而AI-708型仪表为位式控制型,输出为继电器触点型开关量信号。

AI系列仪表通过RS485串口通信协议与上位计算机通讯,从而实现系统的实时监控。

图2-4 SA-12智能调节仪控制挂件AI仪表常用参数设置::控制方式。

=0,采用位式控制;=1,采用AI人工智能调节/PID调节;=2,启动自整定参数功能;=3,自整定结束。

:输入规格。

=21,Pt100热电阻输入;=32,0.2~1VDC。

电压输入;=33,1~5VDC电压输入。

DIL:输入下限显示值,一般DIL=0;热电阻输入不用设置此项。

DIH:输入上限显示值。

输入为液位信号时,DIH=50.0;输入为流量信号时,DIH=20.0;热电阻输入不用设置此项。

OP1:输出方式,一般OP1=4为4~20mA线性电流输出。

CF:系统功能选择。

CF=0为内部给定,反作用调节;CF=1为内部给定,正作用调节;CF=8为外部给定,反作用调节;CF=9为外部给定,正作用调节。

:通讯地址。

单回路实验=1;串级实验主控为=1,副控为=2;三闭环实验主控为=1,副控为=2,内环为=3。

实验中各仪表通讯地址不允许相同。

P、I、D参数可根据实验需要调整,其他参数请参考默认设置。

有关AI系列仪表的使用请参考说明书上相关的内容。

(三)远程数据采集控制组件远程数据采集控制即我们通常所说的直接数字控制(DDC),它的特点是以计算机代替模拟调节器进行控制,并通过数据采集板卡或模块进行A/D、D/A转换,控制算法全部在计算机上实现。

在本装置中远程数据采集控制系统包括SA-21远程数据采集热电阻输入模块挂件、SA-22远程数据采集模拟量输入模块挂件、SA-23远程数据采集模拟量输出模块挂件。

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