SKFDC-13型 過(guò)程控制系統實(shí)訓對象
所屬類(lèi)別：過(guò)程控制系列
·設備外觀(guān)
·設計簡(jiǎn)述
對象系統實(shí)驗裝置通過(guò)對熱工四大參數（流量、壓力、液位、溫度）的控制，可完成《自動(dòng)控制理論》、《過(guò)程控制》、《自動(dòng)化儀表》、《集散控制》、《PLC可編程控制》、《單片機控制》、《計算機控制》等課程所開(kāi)的實(shí)驗項目。·主要參數
1.工作電源: 三相四線(xiàn)380V±10％ 50Hz；2.工作環(huán)境: 溫度–10℃～+40℃，相對濕度＜85％（25℃），海撥＜4000m；
3.裝置容量：≤5.0KVA；
4.外形尺寸：1630mm×780mm×1850mm；
5.安全保護：具有接地、漏電壓、漏電流保護，安全指標符合國家標準。
·組成及功能
本裝置主要由不銹鋼框架、不銹鋼儲水箱、三個(gè)串接有機玻璃水箱、3kW三相電加熱鍋爐(由不銹鋼鍋爐內膽加溫筒和封閉式鍋爐夾套構成)、盤(pán)管和敷塑不銹鋼管道等組成。供水系統有兩路：一路由三相（380V恒壓供水）磁力驅動(dòng)泵、壓力儀表、電動(dòng)調節閥、交流電磁閥、渦輪流量計及手動(dòng)調節閥組成；另一路由三相磁力驅動(dòng)泵（220V變頻調速，通過(guò)變頻器來(lái)驅動(dòng)）、渦輪流量計及手動(dòng)調節閥組成。實(shí)驗裝置基本配置及功能如下
| 序號 | 部件名稱(chēng) | 主要配置 | 數量 | 備注 |
| 1 | 液位水箱 | 包括上水箱、中水箱、下水箱，三個(gè)水箱均采用透明優(yōu)質(zhì)有機玻璃，不但堅實(shí)耐用，而且透明度高，便于直接觀(guān)察液位的變化和記錄結果。上、中水箱尺寸均為：D=250mm，H=200mm；下水箱尺寸為：D=350mm，H=200mm。水箱結構獨特，由三個(gè)槽組成，分別為緩沖槽、工作槽和出水槽，進(jìn)水時(shí)水管的水先流入緩沖槽，出水時(shí)工作槽的水經(jīng)過(guò)帶燕尾槽的隔板流入出水槽，這樣經(jīng)過(guò)緩沖和線(xiàn)性化的處理，工作槽的液位較為穩定，便于觀(guān)察。水箱底部均接有擴散硅壓力傳感器與變送器，可對水箱的壓力和液位進(jìn)行檢測和變送。三個(gè)水箱可以組合成一階、二階、三階單回路液位控制系統和雙閉環(huán)、三閉環(huán)液位串級控制系統。 | 3個(gè) | |
| 2 | 儲水箱 | 采用304不銹鋼板制成，尺寸為：長(cháng)×寬×高=680mm×520mm×430mm，容量為152L，完全能滿(mǎn)足實(shí)驗的供水需要。儲水箱內部有兩個(gè)橢圓形塑料過(guò)濾網(wǎng)罩，以防雜物進(jìn)入水泵和管道。水箱的上部和底部裝有注水閥門(mén)和排水閥門(mén)，方便實(shí)驗用水的更換。 | 1個(gè) | |
| 3 | 鍋爐 |
有3kW三相電加熱管加熱的常壓鍋爐，包括加熱層（鍋爐內膽）和冷卻層（鍋爐夾套），均由不銹鋼精制而成，主要完成相關(guān)的溫度實(shí)驗。做溫度實(shí)驗時(shí)，冷卻層的循環(huán)水可以使加熱層的熱量快速散發(fā)，使加熱層的溫度快速下降。冷卻層和加熱層都裝有溫度傳感器檢測其溫度，可完成溫度的定值控制、串級控制，前饋-反饋控制，解耦控制等實(shí)驗。 內膽尺寸：直徑Φ=185mm，高度h=528mm，容積=14.2L；鍋爐夾套尺寸：直徑Φ=270mm，高度h=420mm，容積=9.8L。 |
1個(gè) | |
| 4 | 盤(pán)管 | 模擬工業(yè)現場(chǎng)的管道輸送和滯后環(huán)節，長(cháng)35米（43圈），管徑15mm，在盤(pán)管上有三個(gè)不同的溫度檢測點(diǎn)，它們的滯后時(shí)間常數不同，在實(shí)驗過(guò)程中可根據不同的實(shí)驗需要選擇 | 1套 | |
| 5 | 管道及閥門(mén) |
盤(pán)管的出水通過(guò)手動(dòng)閥門(mén)的切換既可以流入鍋爐內膽，也可以經(jīng)過(guò)渦輪流量計流回儲水箱。它可用來(lái)完成溫度的滯后和流量純滯后控制實(shí)驗。 整個(gè)系統管道由敷塑不銹鋼管連接而成，泵前采用Φ20的管子，泵后采用Φ16的管子，溢流管采用Φ25的管子，所有的手動(dòng)閥門(mén)均采用優(yōu)質(zhì)球閥，徹底避免了管道系統生銹的可能性。有效提高了實(shí)驗裝置的使用年限。 |
1套 | |
| 6 | 液位變送器 | 用于對三個(gè)液位水箱的液位進(jìn)行檢測；材質(zhì)：全不銹鋼結構，鋁合金外殼；量程范圍：0～5KP；精度：0.5%；絕緣電阻：≥20MΩ/50VDC；零點(diǎn)溫度系數：±0.5%FS/10℃；穩定性：±0.5%FS/1年；輸出信號：4～20mADC（兩線(xiàn)制），帶不銹鋼隔離膜片，同時(shí)采用信號隔離技術(shù)，對傳感器溫度漂移跟隨補償。 | 3只 | |
| 7 | 溫度傳感器 | 采用Pt100鉑熱電阻溫度傳感器，分別用來(lái)檢測鍋爐內膽、鍋爐夾套、盤(pán)管（有3個(gè)測試點(diǎn)）以及上水箱出口的水溫。Pt100測溫范圍：-200～+650℃。Pt100傳感器精度高，熱補償性較好，可用于做標準校驗用熱電阻。 | 6只 | |
| 8 | 流量變送器 | 采用渦輪流量計，渦輪流量計的傳感器部分為渦輪結構，是一種速度式檢測儀表，用于檢測水流量的大小，當流量很小時(shí)其精度也不會(huì )降低。公稱(chēng)通徑：10毫米（管螺紋G1/2″）；量程：0～1.2m3/h；精度：1級；輸出信號： 4～20mA DC（兩線(xiàn)制）；供電電源：DC24V | 3只 | |
| 9 | 電動(dòng)調節閥 | 采用智能直行程電動(dòng)調節閥，用來(lái)對控制回路的流量進(jìn)行調節。具有精度高、技術(shù)先進(jìn)、體積小、重量輕、推動(dòng)力大、功能強、控制單元與電動(dòng)執行機構一體化、可靠性高、操作方便等優(yōu)點(diǎn)，電源為單相220V，控制信號為4～20mADC，可輸出為4～20mADC的閥位信號，使用和校正非常方便。 | 1臺 | |
| 10 | 磁力驅動(dòng)泵 | 本裝置采用磁力驅動(dòng)泵做為供水系統，型號為16CQ-8P，流量為30升/分，揚程為8米，功率為0.18KW，轉速2800rpm。泵體完全采用不銹鋼材料，以防止生銹，使用壽命長(cháng)。本裝置采用兩只磁力驅動(dòng)泵,一只為三相380V恒壓驅動(dòng)，另一只為三相變頻220V輸出驅動(dòng)。 | 2只 | |
| 11 | 電磁閥 | 安裝在電動(dòng)調節閥的旁路，起到階躍干擾的作用。電磁閥工作電壓：220VAC；公稱(chēng)通徑：DN15；管螺紋G1/2″ | 1只 | |
| 12 | 三相電加熱管 | 由三根1kW電加熱管星形連接而成，用來(lái)對鍋爐內膽內的水進(jìn)行加溫，每根加熱管的電阻值約為50Ω左右。 | 1套 |
·實(shí)訓項目
(一) 現場(chǎng)儀表安裝與調試技能實(shí)訓1.壓力變送器的安裝與調試
2.渦輪流量計的安裝與調試
3.電磁流量計的安裝與調試
(二) 過(guò)程自動(dòng)化系統的調試與運行
1.單容水箱液位定值控制系統
2.雙容水箱液位定值控制系統
3.單閉環(huán)流量定值控制系統
4.鍋爐內膽水溫定值控制系統
5.水箱液位串級控制系統
6.下水箱液位與進(jìn)水流量串級控制系統
7.單閉環(huán)流量比值控制系統
8.雙閉環(huán)流量比值控制系統
9.下水箱液位的前饋-反饋控制系統
10.盤(pán)管出水口溫度滯后控制系統
11.盤(pán)管出水口流量滯后控制系統
12.上水箱液位與出口溫度解耦控制系統
13.系統控制程序的編寫(xiě)與調試
14.過(guò)程自動(dòng)化系統的設計、調試與運行
