TW-CK09 綜合型過程控製實驗裝置

該實驗裝置包括一組三容有機玻璃水箱,每個水箱均裝有液位傳感變送器;同時具有兩路供水係統,一路由德國循環泵、調節閥、電磁流量計組成,另一路由變頻器、德國循環泵、渦輪流量計組成,通過閥門切換,任何一組供水可以到達任何一個水箱。

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另外,該實驗裝置專門設計了一隻常壓電加熱鍋爐,以完成溫度控製實驗。該電加熱鍋爐由鍋爐、防幹燒裝置組成。鍋爐分內膽和夾套兩層,內膽由電加熱器提供熱源,由一路供水係統提供水源,鍋爐內膽裝有防幹燒裝置以確保設備安全;夾套由一路供水係統提供冷卻水。通過改變電加熱器的加熱功率或冷卻水/待加熱水的流量來影響內膽水溫和夾套水溫。鍋爐內膽和夾套均安裝有熱電阻測溫元件。

此外,該實驗裝置還專門設計了一隻強製對流換熱器,用以完成傳熱溫度控製實驗;與此同時,用戶可選配純滯後盤管,用以完成純滯後補償控製、內模控製等實驗。



一、係統組成

1、控製對象

不鏽鋼儲水箱

有機玻璃三容水箱

不鏽鋼帶夾套電加熱鍋爐

強製對流換熱器

純滯後盤管

2、係統動力設備

德國循環泵

電加熱管

3、檢測傳感器

擴散矽壓力液位傳感變送器

渦輪流量計和流量積算儀

電磁流量計

Pt100熱電阻溫度測量變送器

4、執行機構

單相可控矽調壓裝置:用於調節電加熱管的加熱功率;

電動調節閥:用於調節一路供水的流量;

變頻器:通過調節離心泵的轉速以控製另一路供水的流量。

5、控製係統

學生實驗控製台(櫃)

帶485通訊數據采集與控製的A/D與D/A轉換模塊;

數字儀表控製器: AI818智能調節儀;

西門子S7-200係列可編程控製器。

6、軟件係統

DDC係統實驗軟件;

儀表係統實驗軟件;

西門子PLC係統的組態軟件與實驗軟件;

MCGS5.5監控與組態軟件。

7、設備其他指標

供電電源:交流電,單相三線220V

*大功耗:3.0KW

設備尺寸:1450×700×1900

二、實驗係列

1、液位控製係列實驗

三容液位對象特性測試

三容液位對象的單回路PID控製

三容液位對象的位式控製

上下水箱液位的串級控製與抗幹擾性測試

中下水箱液位的串級控製與抗幹擾性測試

上、中、下水箱的三閉環液位串級控製與抗幹擾性測試

上下水箱液位雙回路對象特性的獲取

上下水箱液位的雙回路控製

上下水箱液位的解耦控製

2、溫度控製係列實驗

鍋爐夾套溫度與內膽溫度雙回路對象特性的獲取

鍋爐夾套溫度與內膽溫度的雙回路控製

鍋爐夾套溫度與內膽溫度雙回路的解耦控製

純滯後盤管出口溫度的對象特性測試實驗

純滯後盤管出口溫度的單回路控製實驗

盤管出口溫度與鍋爐內膽溫度的串級控製

盤管出口溫度的單回路SMITH補償控製

盤管出口溫度與鍋爐內膽溫度的串級SMITH補償控製

盤管出口溫度的單回路內模控製

盤管出口溫度與鍋爐內膽溫度的串級內模控製

3、自主設計開發控製係統實驗

基於MCGS實時數據庫,並借助於MCGS腳本程序與中控教儀公司提供的範例程序,師生可自主設計開發具有個人創造性的控製係統,例如神經元控製、專家控製、自適應控製等現代控製方法;

基於數據采集與控製模塊所提供的輸入輸出實時數據,學生可直接采用Visual Basic或Visual C++自由構造控製係統,使學生體驗計算機控製係統的組成與實現方式,並在實際應用中提升其編程與調試能力。


TW-CK09 綜合型過程控製實驗裝置

該實驗裝置包括一組三容有機玻璃水箱,每個水箱均裝有液位傳感變送器;同時具有兩路供水係統,一路由德國循環泵、調節閥、電磁流量計組成,另一路由變頻器、德國循環泵、渦輪流量計組成,通過閥門切換,任何一組供水可以到達任何一個水箱。

另外,該實驗裝置專門設計了一隻常壓電加熱鍋爐,以完成溫度控製實驗。該電加熱鍋爐由鍋爐、防幹燒裝置組成。鍋爐分內膽和夾套兩層,內膽由電加熱器提供熱源,由一路供水係統提供水源,鍋爐內膽裝有防幹燒裝置以確保設備安全;夾套由一路供水係統提供冷卻水。通過改變電加熱器的加熱功率或冷卻水/待加熱水的流量來影響內膽水溫和夾套水溫。鍋爐內膽和夾套均安裝有熱電阻測溫元件。

此外,該實驗裝置還專門設計了一隻強製對流換熱器,用以完成傳熱溫度控製實驗;與此同時,用戶可選配純滯後盤管,用以完成純滯後補償控製、內模控製等實驗。



一、係統組成

1、控製對象

不鏽鋼儲水箱

有機玻璃三容水箱

不鏽鋼帶夾套電加熱鍋爐

強製對流換熱器

純滯後盤管

2、係統動力設備

德國循環泵

電加熱管

3、檢測傳感器

擴散矽壓力液位傳感變送器

渦輪流量計和流量積算儀

電磁流量計

Pt100熱電阻溫度測量變送器

4、執行機構

單相可控矽調壓裝置:用於調節電加熱管的加熱功率;

電動調節閥:用於調節一路供水的流量;

變頻器:通過調節離心泵的轉速以控製另一路供水的流量。

5、控製係統

學生實驗控製台(櫃)

帶485通訊數據采集與控製的A/D與D/A轉換模塊;

數字儀表控製器: AI818智能調節儀;

西門子S7-200係列可編程控製器。

6、軟件係統

DDC係統實驗軟件;

儀表係統實驗軟件;

西門子PLC係統的組態軟件與實驗軟件;

MCGS5.5監控與組態軟件。

7、設備其他指標

供電電源:交流電,單相三線220V

*大功耗:3.0KW

設備尺寸:1450×700×1900

二、實驗係列

1、液位控製係列實驗

三容液位對象特性測試

三容液位對象的單回路PID控製

三容液位對象的位式控製

上下水箱液位的串級控製與抗幹擾性測試

中下水箱液位的串級控製與抗幹擾性測試

上、中、下水箱的三閉環液位串級控製與抗幹擾性測試

上下水箱液位雙回路對象特性的獲取

上下水箱液位的雙回路控製

上下水箱液位的解耦控製

2、溫度控製係列實驗

鍋爐夾套溫度與內膽溫度雙回路對象特性的獲取

鍋爐夾套溫度與內膽溫度的雙回路控製

鍋爐夾套溫度與內膽溫度雙回路的解耦控製

純滯後盤管出口溫度的對象特性測試實驗

純滯後盤管出口溫度的單回路控製實驗

盤管出口溫度與鍋爐內膽溫度的串級控製

盤管出口溫度的單回路SMITH補償控製

盤管出口溫度與鍋爐內膽溫度的串級SMITH補償控製

盤管出口溫度的單回路內模控製

盤管出口溫度與鍋爐內膽溫度的串級內模控製

3、自主設計開發控製係統實驗

基於MCGS實時數據庫,並借助於MCGS腳本程序與中控教儀公司提供的範例程序,師生可自主設計開發具有個人創造性的控製係統,例如神經元控製、專家控製、自適應控製等現代控製方法;

基於數據采集與控製模塊所提供的輸入輸出實時數據,學生可直接采用Visual Basic或Visual C++自由構造控製係統,使學生體驗計算機控製係統的組成與實現方式,並在實際應用中提升其編程與調試能力。