·組成及功能

    設備主要由高級過(guò)程控制對象系統、現場(chǎng)總線(xiàn)控制系統、配件等組成。
（一）高級過(guò)程控制對象系統
    (1)高級過(guò)程控制實(shí)訓平臺(對象系統)由不銹鋼框架、水箱、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、磁力驅動(dòng)泵、現場(chǎng)儀表、閥門(mén)及管路等組成?？梢越M成溫度、壓力、流量、液位等控制回路，實(shí)現四大熱工參數的測量與控制，可進(jìn)行現場(chǎng)儀表的安裝調校、對象特性測試、單回路控制、串級控制、前饋-反饋控制、比值控制、解耦控制等控制實(shí)訓。
    (2)水箱
    包括上、中、下3個(gè)液位水箱和1個(gè)儲水箱。液位水箱采用透明優(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。上、中、下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。儲水箱由不銹鋼板制成，尺寸為：長(cháng)×寬×高=680mm×520mm×430mm，容量為152L，完全能滿(mǎn)足上、中、下水箱的實(shí)訓供水需要。儲水箱設有過(guò)濾網(wǎng)罩，以防雜物進(jìn)入水泵和管道。
    (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)訓。做溫度實(shí)訓時(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)訓。內膽尺寸：直徑Φ=190mm，高度h=500mm，容積=14.2L；鍋爐夾套尺寸：直徑Φ=270mm，高度h=420mm，容積=9.8L。
    (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)37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)訓過(guò)程中可根據不同的實(shí)訓需要選擇不同的溫度檢測點(diǎn)。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)訓。
    (5)管道壓力變送器
    采用擴散硅壓力變送器對動(dòng)力系統作用下產(chǎn)生的管道壓力進(jìn)行檢測，其量程為0～200KP，精度為0.5級。采用工業(yè)擴散硅壓力變送器，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液位變送器。
    (6)液位壓力變送器
    三個(gè)液位壓力變送器分別用來(lái)對上、中、下三個(gè)水箱的液位進(jìn)行檢測，上、中水箱水位檢測各采用工業(yè)用的擴散硅壓力變送器1個(gè)，量程為0～5KP，精度為0.5級。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。下水箱采用SIEMENS帶PROFIBUS-PA通訊接口的壓力傳感器1個(gè),SIEMENS帶PROFIBUS-PA通訊接口的壓力傳感器通過(guò)總線(xiàn)供電，不需要另外接工作電源。
    (7)溫度傳感器
    裝置中采用了6只Pt100鉑電阻溫度傳感器，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)）、上水箱出口的水溫等。Pt100測溫范圍：-200～+650℃。經(jīng)過(guò)溫度變送器，可將溫度信號轉換成4～20mA直流電流信號。然后送入二次儀表進(jìn)行溫度的測量。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。
    其中1個(gè)溫度變送器采用西門(mén)子帶PROFIBUS-PA通訊接口的溫度變送器，直接轉化為數字信號。
     (8)流量傳感器、變送器
    采用1臺電磁流量計與2臺渦輪流量計。
    電磁流量計采用西門(mén)子帶PROFIBUS-PA通訊接口的檢測和變送一體的電磁式流量計，用來(lái)對電動(dòng)調節閥支路流量進(jìn)行檢測。
    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。變送器為直流24V供電、4～20mA變送輸出、標準兩線(xiàn)制接線(xiàn)、精度1.0級，是高精度型傳感器、變送器一體式結構的流量檢測裝置，用來(lái)對變頻泵支路流量及盤(pán)管出口流量進(jìn)行檢測。
    (9)氣動(dòng)調節閥
    采用智能電氣閥門(mén)定位器控制控制氣動(dòng)調節閥。具PROFIBUS-PA通訊功能。
    (10)水泵
    本裝置采用磁力驅動(dòng)泵，型號為16CQ-8P，流量為30升/分，揚程為8米，功率為180W。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)。
    (11)電磁閥
    電磁閥安裝在電動(dòng)調節閥的旁路，起到階躍干擾的作用。電磁閥工作壓力：最小壓力為0Kg/㎝2，最大壓力為10Kg/㎝2；工作溫度：－5～60℃。
    (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。
    (13)管道及閥門(mén)
    整個(gè)系統管道由敷塑不銹鋼管連接而成，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。有效提高了裝置的使用年限。其中儲水箱底部裝有出水閥，當水箱需要更換水時(shí)，把出水閥打開(kāi)將水直接排出。
（二）現場(chǎng)總線(xiàn)控制系統
    現場(chǎng)總線(xiàn)控制系統由控制柜（包含電源及保護裝置）、西門(mén)子現場(chǎng)總線(xiàn)控制組件、開(kāi)關(guān)電源、端子排組件等組成，通過(guò)學(xué)生的安裝、接線(xiàn)，可靈活的組成多種控制回路。
    PLC選用西門(mén)子300系列標準CPU，CPU 315-2DP，內置256KB工作存儲器，自帶一個(gè)MPI接口，一個(gè)PROFIBUS接口，最多可帶124個(gè)DP從站。I/O地址區域輸入為2048字節，輸出2048字節。
    配有SM322數字量輸出模塊，32數字量輸出,24VDC,0.5A。
    配有SM331模擬量輸入模塊，8AI輸入，分辨率14bit。
    配有SM332模擬量輸出模塊，4A0輸出，分辨率11/12位。
    配有DP/PA耦合器，6ES7157-0AC85-0XA0，輸入電源20.4V-28.8V，支持PROFIBUS DP和PROFIBUS PA協(xié)議。最多可連接31個(gè)PA現場(chǎng)設備。
    配有DP/PA連接器IM153-2接口模塊。
（三）其他配件
    包含系統運行必須的19芯、42芯航空電纜線(xiàn)，實(shí)訓指導書(shū)，各種維護用的螺絲刀、扳手、生料帶、電工膠帶、出水管等工具，配套型材電腦桌。各主要器件的使用說(shuō)明書(shū)，實(shí)訓用強弱電導線(xiàn)，工程光盤(pán)及軟件等，使用以上配件可以組成一套完整系統，并可完成日常的維護工作。