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2024-09-05 06:42

隨動(dòng)流量比值控制實(shí)驗(yàn)

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?/span>
     掌握比值控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成；通過(guò)實(shí)驗(yàn)掌握比值控制系統(tǒng)的基本概念、比值系數(shù)的計(jì)算；掌握比值控制系統(tǒng)的參數(shù)整定。
二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備及參考資料
1．過(guò)程控制綜合實(shí)驗(yàn)裝置—DDC控制模塊
2．計(jì)算機(jī)及MCGS組態(tài)軟件—DDC控制實(shí)驗(yàn)_ModBusRTU.MCG
3．實(shí)驗(yàn)專(zhuān)用線(xiàn)若干及RS485轉(zhuǎn)232通訊線(xiàn)一根。
三、實(shí)驗(yàn)原理
本實(shí)驗(yàn)采用計(jì)算機(jī)控制,將水泵1支路流量作為給定值。調(diào)節(jié)比值器將其支路的流量作為設(shè)定值，計(jì)算機(jī)根據(jù)流量設(shè)定值和P、I、D參數(shù)進(jìn)行PID運(yùn)算，輸出信號(hào)給變頻器，然后由變頻器控制水泵2支路的進(jìn)水流量，從而達(dá)到控制流量比例恒定的目的。
 
 
隨動(dòng)流量比值控制的方塊原理圖：
隨動(dòng)流量比值控制的方塊原理圖
五、實(shí)驗(yàn)步驟
1、按下面要求接好實(shí)驗(yàn)導(dǎo)線(xiàn)和通訊線(xiàn)。
使用485轉(zhuǎn)232通訊線(xiàn)將控制臺(tái)側(cè)邊DDC通訊口 “COM1” 與上位機(jī)連接。
在傳感器信號(hào)輸出區(qū)域，在傳感器信號(hào)輸出區(qū)域，將流量計(jì)2信號(hào)FT2用實(shí)驗(yàn)線(xiàn)連接到DDC控制模塊的AI0信號(hào)輸入端，將流量計(jì)1信號(hào) FT1信號(hào)用實(shí)驗(yàn)線(xiàn)連接到DDC控制模塊的AI1信號(hào)輸入端，正負(fù)一一對(duì)應(yīng)。
       將DDC控制模塊輸出信號(hào)AO0連接到執(zhí)行器控制信號(hào)輸入?yún)^(qū)的變頻器控制信號(hào)端口，將DDC控制模塊輸出信號(hào)AO1連接到執(zhí)行器控制信號(hào)輸入?yún)^(qū)的電動(dòng)調(diào)節(jié)閥控制信號(hào)端口，正負(fù)一一對(duì)應(yīng)。
    2、將手動(dòng)閥門(mén)1V2、2V2、V3、V4打開(kāi)，關(guān)閉1V1、2V1、2V3。
3、先打開(kāi)控制臺(tái)上的總電源，再打開(kāi)DDC電源。
4、運(yùn)行計(jì)算機(jī)上的 DDC控制實(shí)驗(yàn)_ModBusRTU.MCG工程，選擇系統(tǒng)管理菜單中的用戶(hù)登錄，登錄用戶(hù)。
5、選擇比值控制實(shí)驗(yàn)的單閉環(huán)流量比值控制實(shí)驗(yàn)。
6、選擇計(jì)算機(jī)控制方式，在控制臺(tái)上打開(kāi)水泵、電動(dòng)調(diào)節(jié)閥電源，打開(kāi)變頻器，再打開(kāi)變頻器啟停開(kāi)關(guān)，啟動(dòng)變頻器。
    7、拖動(dòng)比值旋鈕設(shè)定比值
8、設(shè)置參數(shù)
     Ts=1    （參考值）
     SV=500  （參考值）
     Kc1=0.02（參考值）
     Ti1=5   （參考值）
     Td1=0   （參考值）
     Kc2=0.02（參考值）
     Ti2=5   （參考值）
     Td2=0   （參考值）     比例系數(shù)=1.2
 9、觀察計(jì)算機(jī)上的實(shí)時(shí)曲線(xiàn)和歷史曲線(xiàn)。
     10、改變比值器的比例系數(shù)，觀察流量的變化。
     11、實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，停止變頻器，關(guān)閉水泵、變頻器、電動(dòng)調(diào)節(jié)閥電源，拆除試驗(yàn)線(xiàn)。

DB-CG12 過(guò)程控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)裝置

一、 概述：
DB-CG12過(guò)程控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)裝置（Process Control System，簡(jiǎn)稱(chēng)PCS），是模仿現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中常見(jiàn)的物理量，諸如溫度、壓力、流量、液位等參數(shù)，對(duì)其進(jìn)行測(cè)量、控制，分析過(guò)程參數(shù)變化特性，研究過(guò)程控制規(guī)律(如PID控制)的教學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)備，過(guò)程控制綜合實(shí)驗(yàn)裝置選用智能化的工業(yè)用儀器儀表，接近工業(yè)實(shí)際，使用安全，運(yùn)行穩(wěn)定，維護(hù)簡(jiǎn)單，性?xún)r(jià)比優(yōu)越。過(guò)程控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)裝置集合多種控制方式，再現(xiàn)實(shí)際工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)使用的控制手段，采用聲光報(bào)警系統(tǒng)，并提供用戶(hù)更友好的二次開(kāi)發(fā)接口。
1、功能：
(1)、可滿(mǎn)足“自動(dòng)調(diào)節(jié)原理”，“過(guò)程控制”，“控制儀表”，“自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)與傳感器”,“計(jì)算機(jī)”及相關(guān)課程的教學(xué)實(shí)驗(yàn)需求；
(2)、可作為有關(guān)企業(yè)技術(shù)人員、儀表操作人員、系統(tǒng)運(yùn)行監(jiān)控人員的實(shí)習(xí)、培訓(xùn)實(shí)驗(yàn)設(shè)備。
二、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)與特點(diǎn)：
1、外形結(jié)構(gòu)：
過(guò)程控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)裝置
2、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖：
系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖
3、示意圖
示意圖
4、設(shè)備特點(diǎn)：
（1）、分體式設(shè)計(jì)，模塊化組裝式結(jié)構(gòu)，可以根據(jù)不同的需要選擇、PLC控制，儀表控制,DDC控制組成不同的控制系統(tǒng)。含有常規(guī)水箱檢測(cè)控制裝置、鍋爐加熱裝置。設(shè)備可以實(shí)現(xiàn)多臺(tái)電腦控制系統(tǒng)，進(jìn)行遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)控制.
（2）、二水箱配置；雙路供水系統(tǒng)。
（3）、實(shí)驗(yàn)柜完全敞開(kāi)設(shè)計(jì)，內(nèi)部器件全部可視，有利直觀教學(xué)和維護(hù)。
（4）、人性化設(shè)計(jì)，配有儲(chǔ)水箱，進(jìn)排水自控裝置，減輕實(shí)驗(yàn)人員勞動(dòng)強(qiáng)度。為實(shí)驗(yàn)文明操作提供條件。
（5）、裝置的儀表、部件均選用現(xiàn)代化技術(shù)工業(yè)級(jí)產(chǎn)品，智能化程度高。精度好，規(guī)格多樣。有利直觀教學(xué)和拓寬學(xué)生工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)知識(shí)。為以后走上社會(huì)打好結(jié)實(shí)基礎(chǔ)。
（6）、安全度高，系統(tǒng)配有漏電保護(hù)，帶保護(hù)套的專(zhuān)用實(shí)驗(yàn)電源連線(xiàn)，及溫控箱防止無(wú)水加溫自動(dòng)控制等，力求保護(hù)人身、設(shè)備安全。
（7）、開(kāi)放度好，在教師指導(dǎo)下，學(xué)生可觀察、可自己動(dòng)手參與操作、可自行編程進(jìn)行驗(yàn)證、可根據(jù)記錄的實(shí)時(shí)曲線(xiàn)進(jìn)行理論分析等。
（8）鍋爐加熱程控保護(hù)系統(tǒng)
A、加熱電路加有保險(xiǎn)管進(jìn)行過(guò)載保護(hù)；
B、鍋爐加熱內(nèi)膽加由水位液位保護(hù)裝置，水位不達(dá)到一定的高度，控制系統(tǒng)不能控制可控硅調(diào)壓器工作。
（9）、電源保護(hù)措施
A、加有電流型漏電保護(hù)器，防止設(shè)備漏電短路造成的設(shè)備及人身傷害。
B、各控制電路加有保險(xiǎn)管，有效保護(hù)器件因過(guò)載造成損壞。
（10）、電源啟�？刂品绞�；采用啟停按鈕控制接觸器來(lái)控制電源的啟停。
（11）、漏電保護(hù)裝置及安全性和安全承諾；
A、各種電源及各種儀表的可靠的保護(hù)功能
B、各種電源及各種儀表的強(qiáng)電采用開(kāi)關(guān)控制，學(xué)生不自行接線(xiàn)，不存在強(qiáng)弱電混插的問(wèn)題。
C、實(shí)驗(yàn)強(qiáng)電接線(xiàn)插頭采用封閉式結(jié)構(gòu)，防止觸電事故的發(fā)生。
三、技術(shù)參數(shù)與要求:
1、供電電源
單相交流電源：220VAC±10%、50Hz±5%、16A，系統(tǒng)必需接地良好。
2、實(shí)驗(yàn)室應(yīng)有水源和進(jìn)排水口。進(jìn)排水口與設(shè)備間距離一般要求小于10米
3、系統(tǒng)儀表的輸入、輸出信號(hào)符合IEC標(biāo)準(zhǔn)
（1）變送器電流源信號(hào)：4-20mADC。
（2）儀表采樣：1-5V（250Ω）/0.2-1V（50Ω）
4、系統(tǒng)提供直流線(xiàn)性穩(wěn)壓電源（朝陽(yáng)電源產(chǎn)品） 24VDC/1A。
5、上位計(jì)算機(jī)組態(tài)軟件
應(yīng)用MCGS（Monitor and Control Generated System）全中文工控組態(tài)軟件進(jìn)行開(kāi)發(fā)的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。運(yùn)行環(huán)境要求，參見(jiàn)MCGS用戶(hù)指南。
6、外形尺寸（組合后）：2200mmX1900mmX700mm。
7、重量：實(shí)驗(yàn)柜，約重200Kg；實(shí)驗(yàn)臺(tái)+實(shí)驗(yàn)架，約重250Kg
四、系統(tǒng)配置

執(zhí) 行 機(jī) 構(gòu)
名稱(chēng) 單位 數(shù)量 備注 特點(diǎn)
智能電動(dòng)調(diào)節(jié)閥 只 1 等百分比特性?xún)?nèi)置侍服放大器,稀土永磁同步電機(jī),體積小,力矩大.工作電壓 24VAC，輸入電流4-20mADC 等百分比特性?xún)?nèi)置侍服放大器,稀土永磁同步電機(jī),體積小,力矩大,比普通的電動(dòng)閥貴
單相磁力泵 臺(tái) 1 無(wú)泄漏，低噪音，單相220VAC，90W。 聲音比較小,有利于實(shí)驗(yàn)室保持安靜,工作的穩(wěn)定性非常好
三相磁力泵 臺(tái) 1 無(wú)泄漏，低噪音，三相220VAC，90W。  
交流變頻控制（日本三菱） 臺(tái) 1 采用日本三菱公司的FR-D720S-0.4K-CH型變頻器，控制信號(hào)輸入為4～20mADC或0～5VDC，交流220V變頻輸出用來(lái)驅(qū)動(dòng)三相磁力驅(qū)動(dòng)泵。  
溫控調(diào)壓模塊+散熱器 套 1 全隔離單相交流可控硅調(diào)壓模塊；控制信號(hào)：4-20mADC。 頂邦自行設(shè)計(jì)性能可靠安全
加熱環(huán) 只 1 功率：1800W，220VAC。  
 

傳 感 變 送 器
擴(kuò)散硅壓力（液位）變送器 只 2 選用原裝進(jìn)口的擴(kuò)散硅隔離探頭。0.5級(jí)精度；輸出信號(hào)：選4-20mADC（二線(xiàn)制）；接頭及外殼材料：不銹鋼（1Cri18Ni9Ti）。 不銹鋼隔離膜片,適用范圍廣,高精度,高溫定性,高可靠性,結(jié)構(gòu)精巧安裝方便,零點(diǎn)漂移小,它的價(jià)格是普通的傳感器的兩倍
壓力變送器 只 1 選用原裝進(jìn)口的擴(kuò)散硅隔離探頭。0.5級(jí)精度；輸出信號(hào)：選4-20mADC（二線(xiàn)制）；接頭及外殼材料：不銹鋼（1Cri18Ni9Ti）。
Pt100溫度傳感器及溫度變送器 套 1 Pt100：A級(jí)；溫度變送器：0.5級(jí)精度，0-100℃。  
渦輪流量計(jì)及流量變送器 套 2 （1）量程：選0-1200L/h；（2）輸出信號(hào)：4-20Madc；（3）精度：0.5級(jí)。 結(jié)構(gòu)小巧精致,安裝方便,精度高
 

控 制 單 元
DDC 臺(tái) 1 8017,8路模擬量輸入,8024, 4路模擬量輸出 方便學(xué)生掌握編程的技巧 免費(fèi)贈(zèng)送
儀表控制 臺(tái) 1 AI 808P 廈門(mén)宇電
PLC 臺(tái) 1 CPU222，EM235 西門(mén)子
 

軟 件 系 統(tǒng)
MCGS組態(tài)軟件 只 1 MCGS 通用版 昆侖通態(tài)
DDC系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)軟件 套 1 RemoDAQ-8000 Utility 北京集智達(dá)
DDC網(wǎng)絡(luò)控制軟件 套 1 任何一臺(tái)可以作為工程師站，其他的作為操作員站 上海頂邦
儀表控制軟件 套 1    
PLC編程軟件 套 1 step 7 MicroWIN 西門(mén)子
 

其 它 設(shè) 備
實(shí)驗(yàn)用淡藍(lán)色透明有機(jī)玻璃水箱 只 2 2個(gè)圓型有機(jī)玻璃水箱
不銹鋼溫控實(shí)驗(yàn)箱 只 1 由加熱箱、加熱環(huán)、Pt100、溫度變送器組成，加熱箱內(nèi)無(wú)水?dāng)嚯姳Ｗo(hù)裝置，也防止溫度干燒。
不銹鋼儲(chǔ)水箱 只 1 內(nèi)有獨(dú)特的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和不銹鋼過(guò)濾網(wǎng)，拆洗方便
儲(chǔ)水箱自動(dòng)進(jìn)、排水裝置 套 1 自動(dòng)進(jìn)排水減輕實(shí)驗(yàn)老師工作
接觸器 只 2  
繼電器 只 2  
電磁閥 只 2 三力信
液面探頭 只 2 頂邦自制
配有24v直流穩(wěn)壓電源 只 1 電源
全部不銹鋼管及配件，增加設(shè)備的使用壽命。 套 1  
實(shí)驗(yàn)臺(tái)及實(shí)驗(yàn)對(duì)象 套 1 1800mm（高）×2000mm（長(zhǎng)）×800mm（寬）；采用全開(kāi)放式設(shè)計(jì)，美觀大方，操作維護(hù)方便
鍋爐保護(hù)系統(tǒng) 套 1 鍋爐加熱防干燒系統(tǒng)
實(shí)訓(xùn)內(nèi)容：
(1)過(guò)程控制系統(tǒng)組成認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)
過(guò)程控制及檢測(cè)裝置硬件結(jié)構(gòu)組成認(rèn)識(shí),控制方案組成及控制系統(tǒng)連接實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)
液位傳感器安裝和校正
電動(dòng)調(diào)節(jié)閥安裝和校正
水泵安裝
管道拆裝
(2)被控對(duì)象特性測(cè)試實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)
單容水箱液位數(shù)學(xué)模型的測(cè)試實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)
雙容水箱液位數(shù)學(xué)模型的測(cè)試實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)
鍋爐內(nèi)膽水溫特性測(cè)試實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)
電動(dòng)調(diào)節(jié)閥流量特性測(cè)試實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)
(3)單回路控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)
單容水箱液位定值控制實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)
雙容水箱液位定值控制實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)
鍋爐內(nèi)膽水溫定值控制實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)
鍋爐夾套水溫定值控制實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)
電動(dòng)閥支路流量定值控制實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)
變頻調(diào)速磁力泵支路流量定值控制實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)
(4)溫度位式控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)
鍋爐內(nèi)膽水溫位式控制系統(tǒng)
（5）串級(jí)控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)
水箱液位串級(jí)控制實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)
下水箱液位與電動(dòng)調(diào)節(jié)閥流量的串級(jí)控制實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)
下水箱液位與變頻調(diào)速磁力泵支路流量的串級(jí)控制實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)
鍋爐內(nèi)膽水溫與鍋爐夾套水溫的串級(jí)控制實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)
（6）比值控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)
單閉環(huán)流量比值控制實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)
雙閉環(huán)流量比值控制實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)
（7）前饋-反饋控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)
鍋爐內(nèi)膽水溫與流量的前饋-反饋控制系統(tǒng)
下水箱液位的前饋-反饋控制實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)
（8）多種控制實(shí)訓(xùn)
PID復(fù)雜程序及調(diào)整與通訊實(shí)訓(xùn)
PID調(diào)節(jié)器的控制與通訊實(shí)訓(xùn)
數(shù)據(jù)采集卡的調(diào)試與控制實(shí)訓(xùn)
現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用型 DDC控制與通訊實(shí)訓(xùn)
（9）觸摸屏、PLC與變頻器實(shí)訓(xùn)
變頻器 PID控制的恒壓供水系統(tǒng)實(shí)訓(xùn)
變頻器與觸摸屏通信實(shí)訓(xùn)
觸摸屏控制的 PLC與變頻器通訊
PLC的 PID控制控制的恒壓供水系統(tǒng)實(shí)訓(xùn)
水位定值控制實(shí)訓(xùn)
（10）組態(tài)實(shí)訓(xùn)
數(shù)據(jù)庫(kù)組態(tài)、圖形動(dòng)畫(huà)、報(bào)表、曲線(xiàn)、報(bào)警組態(tài)、設(shè)備通訊組態(tài)、算法組態(tài)等。

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