SHYL-GCK01 化工儀表與控制實驗裝置

化工儀表與控制實驗裝置功能 可實現液位高度的位式控制實訓、加熱水溫的位式控制實訓、水箱液位的定值控制實訓、加熱水溫的定值控制實訓、電動調節閥支路流量的定值控制實訓、變頻調速磁力泵支路流量的定值控制實訓、水箱液位與調節閥流量的串級控制實訓、水箱液位與變頻調速磁力泵支路流量的串級控制實訓、單閉環流量比值控制實訓、雙閉環流量比值控制實訓。

化工儀表與控制實驗裝置主要配置 蓄水槽、高位槽、加熱鍋爐、換熱器、離心泵、增壓泵、液位儀表、溫度儀表、

壓力儀表、流量儀表、循環水泵、電磁閥、閘閥、控制屏、不銹鋼框架等。

公用設施水：裝置自帶不銹鋼水箱，連接自來水。實驗時經離心泵進入測試管路，循環使用。

電：電壓AC380V，功率1.5KW，標準三相五線制。每個實驗室需配置1~2個接地點（安全地及信號地）。

化工儀表與控制實驗裝置技術參數

1.      蓄水槽：不繡鋼材質，96L。   高位槽：不繡鋼材質，16L

2.      加熱鍋爐：功率2.5KW。  換熱器：不銹鋼材質，換熱面積0.5m2。

3.      離心泵：不銹鋼材質，揚程14米，功率370w，電壓380V

4.      增壓泵：揚程12米，功率260w，電壓380V

5.      液位儀表：701壓力變送器、1151差壓變送器、磁翻板液位計

6.      溫度儀表：PT100、CU50熱電阻和熱電偶傳感器

7.      壓力儀表：Y-1 00壓力表、701壓力變送器

8.      流量儀表：渦輪流量計、孔板流量計

9.      設備整體為拋光不銹鋼框架，帶剎車輪。

10.   設備總長：2.2m*1.2m*1.7m

11.   化工自動化儀表實訓臺配置清單

（1）循環水泵：臥式多級離心泵：流量2m3/h；揚程15m；驅動功率370W；電壓380V；轉速2850r/min，級數：2級，2臺。

（2）熱水泵：小型增壓泵：流量14升/分；揚程12米；驅動功率260W；電壓220V；轉速2800r/min，1臺

（3）電加熱：濕式加熱管，電壓220V；功率2500W，1臺

（4）冷水槽：304不銹鋼材質，尺寸：Φ300mm×600mm2，1套

（5）熱水槽：304不銹鋼材質，尺寸：Φ300mm×500mm2，1套

      儲水槽:304不銹鋼材質，尺寸：長×寬×高×厚：

（6）700mm×440mm×400mm，1套    

（7）儀表控制臺:尺寸：長×寬×高：1200mm×750mm×700mm，1套

（8）工業焊接管：Φ19mm×δ2mm,工業304不銹鋼,GB，若干。Φ25mm×δ2mm, 工業304不銹鋼,GB，若干。 PU管：Φ10mm，若干

（9）銅質閘閥：DN15，GB，6個；DN25，GB，2個。球閥：DN15，GB，1個

（10）電磁閥：電源220VAC，操作壓力≤1MPa，2個

（11）電動球閥：閥體材質：304不銹鋼，前后法蘭連接，輸入信號4-20mA，直線行程，調節精度0.5%，防護等級IP68，1個

（12）壓力儀表：Y100壓力表，量程0~0.25MPa，精度等級1.6，1個；

壓力變送器，量程0~6KPa，電源24VDC，輸出4-20mA，精度0.5%FS，接口M20*1.5，1個；

壓力變送器，量程0~250KPa，電源24VDC，輸出4-20mA，精度0.2%FS，防護等級IP65，1個

（13）溫度儀表：PT100熱電阻傳感器，精度0.5%FS，1個；Cu50熱電阻傳感器，精度0.5%FS，1個；K型熱電偶傳感器，精度0.75%FS，2個。

（14）液位儀表：磁翻板液位計，DN20/L500mm，304不銹鋼法蘭連接，適用溫度≤100℃，壓力≤1.6MPa,防護等級IP65，1個。

（15）差壓儀表：差壓傳感器，量程0~25KPa，電源24VDC，輸出4-20mA，精度0.5%FS，防護等級IP65，工作溫度-40℃-85℃，2個。

（16）流量儀表：渦輪流量計，DN15，304不銹鋼主體材質，測量范圍0.6~6m3/h工作溫度-20℃—+120℃，防護等級IP65，精度0.5%FS，輸出4-20mA，1個。標準孔板流量計，DN20， 1個

智能儀表：智能測量報警儀表， 1個；人工智能控制調節器， 3個。

一、實訓設備描述

化工自動化儀表實訓臺的設計結合了目前大中專院?！痘y量及儀表》、《檢測技術及儀表》、《熱工自動化及儀表》、《非電量測量與控制技術》、《過程控制》等課程實訓大綱的要求。通過該實訓裝置的使用和學習，學生能夠掌握有關化工儀表及自動化的基本知識，對有關儀表的安裝、調試及使用有一定的了解，并對化工生產中如何進行液位、溫度、壓力和流量等參數的自動化控制有基本的認識。

二、系統特征：

對象系統為不銹鋼框架，所有器件均為不銹鋼和鋁合金設計

傳感器的二次測量儀表安裝在對象上，方便學生在現場進行各項操作

可實現對化工行業的四大常用熱工參數的檢測，而且每種變量的檢測傳感器類型均為兩種以上，以及每種類型傳感器、變送器的測量精度也不相同，可以進行相關的校驗

控制箱中所有的儀表均可以通過RS485通訊線與計算機建立通訊關系，可以更加直觀的看出兩種不同檢測機構精度等各方面的區別

本裝置設有故障設置箱，可對學生進行5項排故考核

對象系統設計美觀，開放性好，為學生實訓提供了一個較好的實訓對象

三、技術參數：

輸入電壓：單相三線～220V±10%50HZ

工作環境：環境溫度范圍為-5℃～+40℃相對濕度＜85%（25℃）海拔＜4000m

整體尺寸：160cm×75cm×154cm

裝置容量：＜3kVA

四、裝備配置：

被控對象（不銹鋼框架）：

動力系統：1套

有機玻璃水箱：2套

儲水箱：1套

液位檢測三路：擴散硅壓力變送器、電容式壓力變送器和擴散硅差壓變送器

流量檢測三路：電磁流量計、渦輪流量計和孔板流量計

壓力檢測兩路：電容式差壓變送器和管道靜壓變送器

溫度檢測三路：2路PT100熱電阻和Cu50熱電阻

電動調節閥：1套

軟管及管道：若干

閥門：若干

控制系統

對象控制箱:1套

接線盒：1個

智能調節儀：2個

流量積算儀：1個

無紙紀錄儀：1個

開關電源：1個

單相調壓模塊：1個

漏電保護器：1個

控制開關：2個

交流電壓表：1只

配件：

常用工具及裝置配套件：１套

豪華電腦桌：1臺

五、軟件介紹

MCGS工控組態軟件

能夠對設定值、輸出值、P、I、D及各類可寫參數進行操作，還可修改程序算法，觀看動態變化棒圖顯示、測量值實時曲線、歷史曲線、數據報表等

盤古上位機監控軟件及OPC服務器軟件

通過盤古上位機監控軟件，可實現四通道檢測數據實時曲線的繪制，另通過OPC服務器軟件可直接掛接到MCGS組態軟件OPC服務器上，可直接將本無紙記錄儀通道數據在組態軟件中組態開發。

六、基本實訓項目

實訓設備的結構組成和系統認識

實訓系統認識

實訓裝置硬件組成

實訓系統軟件介紹

離心泵的工作原理及特性認識

離心泵的工作原理和主要部件

離心泵的性能參數和特性曲線

電動調節閥的工作原理及特性認識

電動調節閥工作原理概述

調節閥的流量特性測試

電動調節閥的流量系數

電動調節閥的主要技術指標

儀表的認識及使用

智能調節儀的認識和使用

流量積算儀的認識和使用

無紙記錄儀的認識和使用

傳感器工作原理認識及使用

渦輪流量計的工作原理認識和校驗

電磁流量計的工作原理認識和校驗

孔板流量計的工作原理認識和校驗

電容式液位傳感器的工作原理認識和校驗

擴散硅液位傳感器的工作原理認識和校驗

差壓液位傳感器的工作原理認識和校驗

電容式差壓變送器的工作原理認識和使用

擴散硅壓力變送器的工作原理認識和使用

Pt100鉑熱電阻的工作原理認識和使用

Cu50銅熱電阻的工作原理認識和使用

傳感器的零點和遷移

智能調節儀表的認識和操作

流量積算儀的認識和操作

無紙記錄儀的認識和操作

自動控制

單回路與串級控制系統概述

水箱液位定值控制

管道壓力定值控制

管道流量定值控制

孔板流量定值控制

管道批量流量控制

加熱水箱溫度定值控制

水箱液位與管道流量的串級控制

加熱水箱溫度與流量串級控制

無紙記錄儀現場實時曲線察看

MCGS工控組態軟件組態和控制

SHYLCJ-94 高級過程控制系統實驗設備

實驗設備描述：

高級過程控制系統實驗設備提供電源并傳輸各種控制信號。將過程控制對象系統與控制系統有機地分離開來，更加貼近于工業生產現場的操作。實驗臺設有聯體型電腦桌，可以通過上位計算機實時監督和控制對象系統中的各種被控參數，還能根據不同實驗項目實現遠程自動切換實驗組合閥門。

一、技術性能

1.工作電源：三相四線（或三相五線）380V±10%  50Hz

2.外形尺寸：183cm×73cm×153cm

3.整機容量：＜5.5kVA

二、設備基本配置

1.電源控制屏(鐵質雙層亞光密紋噴塑結構，鋁質面板)

(1)電磁閥監控面板

提供電磁閥控制接口以及高亮度電磁閥開關狀態指示燈，通過該接口可控制“高級過程控制對象系統實驗裝置”中所有電磁閥的動作，動作后有對應標識的指示燈點亮。

(2)交流電源面板

提供實驗所需的三相四線～380V、三路單相～220V電源，總電源由三相鑰匙開關控制，電網電壓由三只交流電壓表監示，三相帶燈熔斷器作為斷相指示。設有漏電保護空氣開關、電壓型漏電保護器、電流型漏電保護器以及電磁閥短路保護器。

(3) 執行機構及I/O信號接口面板

執行機構有三相可控硅移相調壓裝置、電動調節閥、三相不銹鋼磁力泵、三菱變頻器及三相電加熱管組成。將各傳感器檢測及執行器控制信號同面板上的插座相連，便于學生自己連線，以組成不同的控制系統。

2.實驗臺

實驗臺為鐵質雙層亞光密紋噴塑結構，桌面為防火、防水、耐磨高密度板，結構堅固，形狀似長方體封閉式結構，造型美觀大方；設有兩個大抽屜、柜門，用于放置工具、存放掛件及資料等。桌面用于安裝電源控制屏并提供一個寬敞舒適的工作臺面。電腦桌聯體設計，造型美觀大方。

三、實驗項目

本裝置能完成如下實驗項目內容：

1.過程控制系統組成認識實驗

(1)過程控制及檢測裝置硬件結構組成認識，控制方案組成及控制系統連接實驗

(2)傳感器的校正(零點遷移與量程調整)

2.被控對象特性測試實驗

(1)單容水箱特性測試實驗

(2)雙容水箱特性測試實驗

3.單回路控制系統實驗

(1)單回路控制系統的實踐

(2)上水箱（或中水箱或下水箱）液位定值控制實驗

(3)雙容水箱液位定值控制實驗

(4)三容水箱液位定值控制實驗

(5)鍋爐內膽靜態水溫定值控制實驗

(6)鍋爐內膽動態水溫定值控制實驗

(7)鍋爐夾套水溫定值控制實驗

(8)電動閥支路流量的定值控制實驗

(9)變頻調速磁力泵支路流量的定值控制實驗

4.溫度位式控制系統實驗

(1)鍋爐內膽水溫位式控制實驗

5.串級控制系統的實驗

(1)串級控制系統的連接實踐

(2)水箱液位串級控制實驗

(3)三閉環液位控制實驗

(4)下水箱液位與電動調節閥流量的串級控制實驗

(5)下水箱液位與變頻調速磁力泵支路流量的串級控制實驗

(6)鍋爐內膽水溫與鍋爐內膽循環水流量的串級控制實驗

(7)盤管出水口水溫與熱水流量的串級控制實驗

6.比值控制系統實驗

(1)單閉環流量比值控制實驗

(2)雙閉環流量比值控制實驗

7.滯后控制系統實驗

(1)盤管出水口溫度滯后控制實驗

(2)流量純滯后控制實驗

8.前饋-反饋控制系統實驗

(1)鍋爐內膽水溫的前饋-反饋控制實驗

(2)下水箱液位的前饋-反饋控制實驗

9.解耦控制系統實驗

(1)上水箱液位與水溫的解耦控制實驗

(2)鍋爐夾套水溫與鍋爐內膽水溫的解耦控制實驗

10.工控組態軟件組態控制實驗

(1)實時數據庫組態實驗

(2)圖形動畫、報表、曲線、報警組態實驗

(3)設備通訊組態實驗

(4)腳本程序應用組態實驗

測控實驗儀