过程控制工程试验装置,过程控制工程实验装置
时间：2024-10-31 20:30:29 点击次数：
中人教仪厂 --CG06 过程控制综合实验装置(可以选配控制方法)
--CG06 过程控制综合实验装置能完成《自动控制课程课程理论》、《过程控制》、《自动化仪表》、《集散控制》、《plc可编程控制》、《单片机控制》、《计算机数值数值控制》等课程所开的实验项目。集多领域、多学科技术于一体，充分体现了实验装置的先进性、开放性和功能的多样化。
设备吸取国内外教学仪表器具的优点，并集合我国工业的现场而设计，设定有外观美观大方，布置合理，使用便利，适用来多层次实验教学和开放性实验室的建造设计。
一、技术功能数值参考规格及要求
1.作业电源：三相四线（或三相五线）380V±10% 50Hz
2.外观尺寸：183cm×73cm×140cm
3.整机容量（KV）：＜5kVA
二、装置的配备装备
1. SA01电源控制屏(钢制双层亚光密纹喷塑构造，金属铝操作面板)
(1) 交流ACAC电源操作面板
提供实验所需的三相四线～380V、三路一相～220V电源，总电源由三相钥匙开关控制，电网电压（V）由三只交流ACAC电压（V）表监示，三相带灯熔断器作为断相指示。设定有漏电保护空气开关、电压（V）型漏电保护器、电流（A）型漏电保护器。另外，还设定有定时器兼报警记录仪，为学生实验技能的考核提供一个统一的标准。
(2) 执行机构及I/O信号连接口操作面板
执行机构有三相可控硅移相调压装置、电动调动阀、三相不锈钢磁力泵、电磁阀、三菱变频器及三相电加热管构成，另外电加热锅炉带有防干烧保护设备。并将各传感器检验测试及执行器控制信号同操作面板上的插头座相连，方便学生自己连线构成不一样的控制系统。
2. SA02实验桌
实验桌为钢制双层亚光密纹喷塑构造，桌面为防火烧、防水浸、耐磨损高密度板，构造坚固，形状似长方体封闭式构造，造型美观大方；设定有两个大抽屉、储物储物柜门，用来放置工量具、放置挂式模块件及图纸文档实验指导书等。桌面用来装配电源控制屏并提供一个宽敞舒适的作业台面。电脑桌联体设计，造型美观大方。
3. SA-11 交流ACAC变频控制
4. 控制种类
智能仪表控制
远程数值收集控制
DCS分布式过程控制
S7-300PLC过程控制
S7-200PLC过程控制
单片机控制
以太网控制
嵌入式以太网控制
三菱PLC控制
PCI收集卡控制
5. 系统实验教学系统：含有概括MCGS工控组态系统、组态王组态系统、和利时MACS V系统组态系统、
STEP7编程系统、WinCC组态系统及单片机数值收集与控制系统等，按照硬件配备实行配套。
三、实验项目
本装置能完成如下实验项目内容：
1. 过程控制系统构造构成的认识实验
(1) 过程控制及检验测试装置硬件构造构成的认识与控制方案的构成及连接实验
(2) 智能调动仪表、智能变送仪表等智能仪表的实操及功能数值设定实验
(3) 传感器的校正(零点迁移与测量范围调节)
2. 被控对象特性测量试验实验
(1) 单容水箱特性测量试验实验
(2) 双容水箱特性测量试验实验
3. 单线路控制系统实验
(1) 单线路控制系统的实践
(2) 上水箱（或中水箱或下水箱）液位定值控制实验
(3) 双容水箱液位的定值控制实验
(4) 三容水箱液位的定值控制实验
(5) 锅炉内胆静态水温的定值控制实验
(6) 锅炉内胆动态水温的定值控制实验
(7) 锅炉夹套水温的定值控制实验
(8) 电动阀支路流量的定值控制实验
(9) 变频调节速度磁力泵支路流量的定值控制实验
4. 温度（℃）位式控制系统实验
(1) 锅炉内胆水温位式控制实验
5. 串级控制系统的实验
(1) 串级控制系统的连接实践
(2) 水箱液位串级控制实验
(3) 三闭环液位控制实验
(4) 下水箱液位与电动调动阀流量的串级控制实验
(5) 下水箱液位与变频调节速度磁力泵支路流量的串级控制实验
(6) 锅炉内胆水温与锅炉内胆循环水流量的串级控制实验
(7) 盘管出水口水温与热水流量的串级控制实验
6. 比值控制系统实验
(1) 单闭环流量的比值控制实验
(2) 双闭环流量的比值控制实验
7. 滞后控制系统实验
(1) 盘管出水口温度（℃）的纯滞后控制实验
(2) 盘管出水口温度（℃）的滞后控制实验
(3) 流量纯滞后控制实验
8. 前馈-反馈控制系统实验
(1) 锅炉内胆水温的前馈-反馈控制实验
(2) 下水箱液位的前馈-反馈控制实验
9. 解耦控制系统实验
(1) 上水箱水温与液位的解耦控制实验
(2) 锅炉夹套水温与锅炉内胆水温的解耦控制实验
10. 工控组态系统组态控制实验
(1) 就地实时数值库组态实验
(2) 图形动画、报表、弯弯曲线、报警组态实验
(3) 设备通讯组态实验
(4) 脚本程序应用组态实验
四、智能仪表控制
1. --12 智能调动仪（三件）
系统应用智能型的AI-818仪表（3只），线性电流（A）4～20mA电流（A）输出，含有人工智能调动算法，模糊PID及功能数值自整定功能，可构成三闭环控制系统。
2. --13 智能位式调动仪
系统应用智能型的AI-708仪表，带有计算机数值数值RS485通讯功能，应用继电器位式输出、位式控制算法，箱式挂式模块件内部装备有接触器位式控制装置，仪表可按照设定值、回差来控制继电器的动作，完成温度（℃）位式控制。
3. --14 比值器、前馈反馈补偿器、解耦装置
应用硬件前馈反馈补偿器、比值器和解耦装置，完成前馈反馈、比值、解耦控制实验，其中经过比值器可完成流量单闭环与双闭环比值控制实验；经过前馈反馈补偿器可以完成液位与流量以及温度（℃）与流量的前馈反馈控制实验；经过解耦装置可完成液位与温度（℃）以及锅炉夹套与内胆的温度（℃）解耦实验。
五、远程数值收集控制
1. 远程数值收集控制系统硬件结合套件
(1) --21 远程数值收集热电阻写入模型块
(2) --22 远程数值收集模仿量输出模型块
(3) --23 远程数值收集模仿量写入模型块
(4) RS232/485通讯变换器
2. 远程数值收集控制系统系统构成
上位PC机中装配MCGS工控组态系统及模型块测量试验系统，实验控制经过MCGS工控组态系统编写上位机控制系统的运行算法，并可实行通讯功能数值的修改及设定控制算法的功能数值，被控功能数值的就地实时弯弯曲线、历史弯弯曲线实行动态显露，此外，还能对实验流程图和本实验相关的被控功能数值的动态改变实行显露。
3. 系统特别点
该上位机控制系统实际上属于计算机数值数值DDC控制系统，它是将模仿量写入AI模型块和模仿量输出AO模型块，开关量写入/输出DI/DO模型块放置于计算机数值数值之外，计算机数值数值经过RS232/485通讯变换装置同DDC模型块（自带RS485通讯连接口）通讯。
DDC收集模型块的作用是将传感器检验测试到的被控功能数值标准信号经过AD变换送入计算机数值数值，计算机数值数值同时也将经过控制运算发出的控制信号经过DA变换发给执行机构（如：调动阀、变频器、可控硅移相调压装置）。整个控制系统的控制算法及监控功能全部在上位PC机中完成。
六、DCS分布式过程控制
1. DCS系统硬件结合套件
(1) --31 FM148 8路模仿量写入（电流（A）型〈4～20mA〉/电压（V）型〈0～5V/1～5V〉）现场总线I/O模型块
(2) --32 FM143 8路热电阻（Pt100）写入现场总线I/O模型块
(3) --33 FM151 8路模仿量输出（电流（A）型〈4～20mA〉/电压（V）型〈0～5V/1～5V〉）现场总线I/O模型块
(4) --34 MACS控制系统互联网示意图
2. DCS配套系统硬件单元
(1) MCU主控单元（带PROFIBUS-DP总线通讯连接口卡）
(2) 24V直线DC电源模型块
(3) 以太网卡（Realtek8139 100M自适应以太网卡1张）
(4) 数值交换机（8端口10/100M双速交换机1只）
3. DCS系统系统提供MACS V组态系统，具体分为：
(1) 数值库总控组态系统
(2) 设备组态系统
(3) 算法组态系统
(4) 图形组态系统
(5) 实操员站在线监控系统
(6) 服务器系统
4. 系统特别点
DCS过程控制系统硬件部分完全应用"和利时"的MACS V系统，它能直观清晰的将集散控制系统I/O模型块、现场控制站等展现给学生，让学生对DCS现场控制站的构成有一个充分的认识。系统部分完全应用"和利时"的算法组态控制系统和实操员站上位机监控系统，该系统功能强大，中文界面简便易学，学生可在实操员站和工程师站上实行DCS组态控制实验。实验对象应用了很多工业现场常用的检验测试控制装置。学生经过对该系统的理解和使用，一旦进入企业后就能够很快适应作业环境。同时该系统也为教师和研究生提供了一个高水平的学习掌控把握场所和科研研发平台。
七、S7-300 PLC过程控制
1. S7-300系统硬件结合套件
--41A S7-300可编程控制器（含有主机CPU315-2DP、MMC卡、SM331 8路模仿量写入模型块、SM332 4路模仿量输出模型块）
2. S7-300其它系统硬件
(1) CP5611通讯网卡
(2) DP通讯专用电缆
3. S7-300系统编程系统
下位S7-300 PLC控制系统运行程序应用STEP7系统编译，并下装到CPU315-2DP主机模型块中。系统控制运算主要采用下位的S7-300PLC执行。上位PC机中监控系统应用WINCC V6.0人机界面HMIHMI系统编写，上位PC监控系统可实行控制算法功能数值设定，被控功能数值就地实时弯弯曲线、历史弯弯曲线、动态显露，实验流程图的显露及本实验相关的被控功能数值动态数值显露。
4. SIMATIC WinCC—视窗控制中心系统
目前，在PC基础上的实操员监控系统已经迅速地发展起来，SIMATIC WinCC在使用最新系统技术上是潮流的带头人，WinCC代表Windows Control Center（视窗控制中心），换句话说，它在Windows标准环境中的各种便利功能，能够保证安全可靠的控制生产。WinCC的特性之一是全面开放，它可以便利地集合标准和用户程序生成人机界面HMIHMI，准确地适用实际要求。WinCC既可以用来完成小规模的，简便的过程控制和监控，也可以用来完成复杂的应用。在任何现象下WinCC全部可以生成漂亮的人机对话连接口，保证生产过程的安全，使实操员能够优化生产过程。WinCC使用所配备的人机连接口，可以清晰地管理和优化生产过程的事件。此外，WinCC还提供了有效、安全的过程实操功能。
八、S7-200 PLC过程控制
1. S7-200系统硬件结合套件
西门子S7-200主机CPU224（自带PPI/MPI通讯口），4路模仿量写入和1路模仿量输出模型块EM235，经过带有PC/PPI通讯电缆线可将研发好的程序下装至PLC主机中，可完成全部多通道输出、多通道写入控制实验，实验开放性好。其运行安全可靠，平稳性高，也是工业现场最常用的控制器。
2. S7-200 PLC可编程控制系统
S7-200PLC的编程环境系统为STEP7-Micro/WIN32，经过PC/PPI通讯电缆线使PLC与计算机数值数值使用本系统建立通讯关系后，使用本系统可以对S7-200PLC的全部功能实行编程，对编写好的程序实行下装，对已运行程序实行在线编程或监控等。
九、单片机过程控制
1. 单片机硬件结合套件
单片机控制系统箱式挂式模块件拥有5通道模仿量写入和1通道模仿量输出功能，自带RS232通讯连接口，可完成两种控制方法：一种是其本身设定有的闭环控制功能，另外一种是集合上位PC机的相关通讯监控系统完成更为先进和开放的计算机数值数值控制。单片机硬件上可以同时实行5路模仿量写入和1路模仿量输出，此外它还设定有常规PID控制程序，所以可以不与计算机数值数值通讯的现象下完成单单独控制器功能。
2. 单片机控制系统
在单片机控制系统中，PC机装配备有单片机上位机监控系统和MATLAB系统，经过单片机系统，可完成压力、流量、液位、温度（℃）四大热工功能数值的单闭环控制，还可完成模糊控制和神经元控制等先进算法；另外本套单片机控制系统还可在MATLAB中自行编辑算法，完成后放入相应的目录，本单片机上位机监控系统可启动预先编好的MATLAB算法，并对算法实行检验性的实操，真正来控制本套系统，所以本套系统可完成开放性的算法研发实验。
十、以太网控制
1. 硬件构成
(1) --61 研华ADAM-6015 6路以太网分布式热电阻模型块 1只
(2) --62 研华ADAM-6024分布式综合模型块(6路模仿量写入/2路模仿量输出；2路开关量入/2路开关量出) 1只
(3) --64 8口集线器 1只；网卡 1张
2. 系统系统
上位机应用组态王组态系统，该组态系统是一套基于Windows平台的，用来快速构造和生成上位机监控系统的组态系统系统，可运行于Microsoft Windows 98/NT/2000/XP等实操系统。组态王应用了多线程、COM+结合套件等新技术，能完成就地实时多任务，运行平稳可靠。全部实验均含有概括组态王就地实时数值库组态、图形动画、报表、弯弯曲线、报警组态、设备通讯组态等实验。
3. 实验内容
除了能完成"第三大项"中的全部实验外，还能够完成如下实验：
(1) Smith预估控制
(2) 内模控制
(3) 二维模糊控制
(4) 单神经元控制
十一、嵌入式以太网控制
1. 系统硬件
(1) --61 研华ADAM-6015 6路以太网分布式热电阻模型块 1只
(2) --62 研华ADAM-6024分布式综合模型块(6路模仿量写入/2路模仿量输出；2路开关量入/2路开关量出) 1只
(3) --63 研华ADAM-6500 嵌入式以太网分布式通信控制模型块 1只
(4) --64 8口集线器 1只；网卡 1张
十二、三菱PLC控制
1. 三菱系统硬件结合套件
三菱PLC控制装置（含有FX2N-48MR主机、FX2N-4AD 4路模仿量写入模型块（配两块）、FX2N-4DA 4路模仿量输出模型块及FX2N-4AD-PT 4路铂电阻写入模型块）。
2. GX系统编程系统
下位三菱PLC控制系统的运行程序应用GX系统编译，并下载到FX2N-48MR主机模型块中。系统控制运算主要采用下位三菱PLC执行。上位PC机中监控系统应用MCGS组态系统，上位PC监控系统可实行控制算法功能数值设定，被控功能数值的就地实时弯弯曲线、历史弯弯曲线、动态显露，实验流程图的显露及本实验相关的被控功能数值动态数值显露。
十三、PCI收集卡控制
1. --81 PCI数值收集卡，应用美国NI公司PCI-6024数值收集卡，主用来实行 MATLAB就地实时拟真，
以完成MATLAB的快速原型化。
2. --82 PCI数值收集卡，应用台湾研华公司PCI-1711数值收集卡，MCGS组态系统直接支持该板卡，
另配备装备两只--12 智能仪表箱式挂式模块件作温度（℃）变送后，可完成全部实验项目。研华PCI-1711数值收集卡是功能强大的多功能PCI总线数值卡，完全符合PCI规格Rev2.1标准，支持即插即用，MCGS直接支持研华PCI-1711数值收集卡，采样时可完成多路选通开关的控制，可按照每个通道不一样的写入电压（V）类型，来实行写入界限的确定。其配备装备了16路单端模仿量写入，12位A/D变换器，采样速率可达100k，每个写入通道的增益可编程，设定有自动通道/增益扫描功能，卡上有1k的采样FI/FO缓冲器，两路12位模仿量输出，16路数字量写入，16路数字量输出，给学生做设计性实验提供了前提和基础。
配备表单(可选配)
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序号 |
编 号 |
名 称 |
数量 |
-
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--01 |
电源控制屏 |
1 件 |
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--02 |
实验桌 |
1 张 |
-
|
--11 |
交流ACAC变频控制（日本三菱） |
1 件 |
-
|
--12 |
智能调动仪控制（按实验要求需配3件） |
3 件 |
|
--13 |
智能位式调动仪 |
1 件 |
|
--14 |
比值/前馈-反馈补偿器、解耦装置 |
1 件 |
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配套实验教学系统 |
1 套 |
-
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--21 |
远程数值收集热电阻写入模型块 |
1 件 |
|
--22 |
远程数值收集模仿量输出模型块 |
1 件 |
|
--23 |
远程数值收集模仿量写入模型块 |
1 件 |
|
|
配套实验教学系统 |
1 套 |
-
|
--31 |
FM148 现场总线远程I/O模型块（8路模仿量写入） |
1 件 |
|
--32 |
FM143 现场总线远程I/O模型块（8路热电阻写入） |
1 件 |
|
--33 |
FM151 现场总线远程I/O模型块（8路模仿量输出） |
1 台 |
|
--34 |
MACS控制系统互联网示意图 |
1 件 |
|
--35 |
MCU主控单元（带PROFIBUS-DP总线通讯连接口卡） |
1 套 |
|
|
"和利时"MACS V组态系统 |
1 套 |
|
|
配套实验教学系统 |
1 套 |
-
|
--41A |
S7-300 PLC可编程控制器（含CPU315-2DP模型块、SM331 8路模仿量写入模型块、SM332 4路模仿量输出模型块） |
1 件 |
|
--43 |
S7-300控制系统互联网示意图 |
1 件 |
|
|
STEP7 5.2编程系统 |
1 套 |
|
|
WinCC 6.0组态系统 |
1 套 |
-
|
--44 |
S7-200 PLC可编程控制器（西门子S7－200<主机CPU224，包括24点开关量，14点写入/10点输出>，模仿量模型块EM235） |
1 件 |
|
|
配套实验教学系统 |
1 套 |
-
|
|
CP5611专业网卡及通讯电缆 |
1 件 |
-
|
|
MCGS工控组态系统（200点） |
1 套 |
-
|
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组态王系统（256点） |
1 套 |
-
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--51 |
单片机控制（运用RS232通信连接口，协作单片机控制与计算机数值数值算法控制系统<著名MATLAB系统>，可完成各种数字式PID运算控制和各种先进的智能控制，并完成数值就地实时收集作图） |
1 件 |
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配套实验教学系统 |
1 套 |
-
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--61 |
ADAM-6015 6路热电阻模型块 |
1 件 |
|
--62 |
ADAM-6024 多功能模型块 |
1 件 |
|
--64 |
HUB以太网交换机 |
1 件 |
|
|
配套实验教学系统 |
1 套 |
-
|
--63 |
ADAM-6500通信控制模型块 |
1 件 |
|
|
配套实验教学系统 |
1 套 |
-
|
--71 |
可编程控制器系统（含有FX2N-48MR主机<主机包括48点开关量>、FX2N-4AD 8路模仿量写入模型块、FX2N-4DA 4路模仿量输出模型块及FX2N-4AD-PT 4路铂电阻写入模型块） |
1 件 |
|
|
配套实验教学系统 |
1 套 |
-
|
--81 |
PCI数值收集卡(应用美国NI公司PCI-6024数值收集卡，主要用来实行MATLAB就地实时拟真，以完成MATLAB的快速原型化) |
1 件 |
|
--82 |
PCI数值收集卡(应用台湾研华公司PCI-1711数值收集卡，MCGS组态系统直接支持该板卡，经过两只智能温度（℃）仪表变送后，可完成全部实验项目) |
1 件 |
-
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--91 |
应用研华ADAM5510/KW控制器，配备ADAM5017模仿量写入模型块、ADAM5024模仿量输出模型块及ADAM5050开关量写入/输出模型块，配套实验教学系统 |
1 件 |
-
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--03 |
高可靠护套构造手枪插实验连接线、航空连接电缆及实验备品备件 |
1 套 |
常见问题：
1、如果我要购买过程控制工程试验装置,过程控制工程实验装置，是否有安装、培训服务呢？
答：我们的设备如果没有特别注明“不含安装”“裸机价”“出厂”等字样的，都是提供安装、培训服务的。
2、你们的过程控制工程试验装置,过程控制工程实验装置是否能开增值税专用发票？
答：可以的，我们是正规企业，并且已经升级到一般纳税人，可以开具增值税专用发票，如果您需要开过程控制工程试验装置,过程控制工程实验装置的发票，您需要提供开票资料。
3、你们的过程控制工程试验装置,过程控制工程实验装置都是自己生产的吗？都有什么产品资质？
答：我们公司是专业生产教学设备的企业，完全自主生产，并通过了最新版ISO9001认证，拥有多项专利与著作权。
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