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高级历程控制实训系统（含DCS控制）

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[产品分类]：历程控制实验室装置
[规格型号]：TWB-CK04
[产品价钱]：询价
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TWB-CK04高级历程控制实训系统（含DCS控制）

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一、系统简要形貌

整套系统分为：上位控制层系统，实验工具层，检测传感、变送、执行装备，上位控制软件四部分。系统特点:整套系统安顿在可移动的试验台桌上，小巧且试验装置占地面积小。

1、上位控制层系统：①、智能仪表控制�？�；②、PLC控制系统；③DDC控制系统。

2、实验工具层系统：

控制工具：由铝合金框架装置、外置不锈钢储水箱、有机玻璃三容串接水箱、带夹套不锈钢常压锅炉容器、铝塑复合管路、不锈钢等组成。

1.标准铝型材装置框架：标准PVC铝塑管装置有机玻璃三容串接水箱、带夹套不锈钢常压锅炉容器。装置底板铺设距离铝合金可装置检测传感执行装置、管路等。

2.实验台桌：实验台桌上安顿控制工具;

3.外置不锈钢储水箱及水泵装置在带可移动脚轮的框架上（由铝合金框架制作的），作为一体。水泵出水口带快插讨论，水泵同控制工具管路系统相连便可实验。

4.有机玻璃三容串接水箱：

①有机玻璃双容串接水箱：由入口有机玻璃制作，上水箱、中水箱、下水箱、上中下水箱三容串接装置，每个水箱带溢流管及下排水管及阀门，压力液位传感器接口

5、带夹套的不锈钢常压加热锅炉容器：

内胆Φ100×500（通动态被加热水），带单相1.5KW电加热管，夹套Φ150×400，内胆装置Pt100温度传感器。

系统动力：功率可调的不锈钢循环水泵:可组成不锈钢泵＋电动调理阀＋涡轮流量计的动力流量调理系统，也可组成不锈钢泵＋变频器＋涡轮流量计的动力流量调理系统。单相可控硅移相调压装置、单相电加热管组成锅炉加热动力系统。

检测传感器、执行机构：

流量传感器：涡轮流量计＋流量变送仪。

液位传感器：扩散硅液位传感器三个，划分用于检测上中下三个水箱的液位。另外加热锅炉容器上还加一个扩散硅压力传感器，做恒压供水实验时检测容器压力。

温度传感器：Pt100热电阻传感器一个，Pt100热电阻温度变送器一个。用于检测带夹套的不锈钢常压加热锅炉的内胆温度。

压力传感器：扩散硅压力传感器一个。用于检测加热锅炉容器压力实验时的动态压力。

变频调速器：三菱变频调速器一个。用于调理变频动力支路的供水压力及流量。

电机运动控制�？椋�主控：TMS320F28335。外扩：RAM512*16位，Flash512K*16位，使用拨码开关实现模式选择。功率板：接纳集成IPM�？�，可外接刹车电阻，母线电容充电缓冲电路、母线电压检测电路，相电流检测电路，动力电源位AC220V供电，功率3KW�？刂瓢澹阂壕两幽�4.3寸串口屏 ，5个自力按键按键（划分为RUN、STOP、REST、UP、DOW）。通讯接口：RS232、RS485（异步串口不敷时可将RS232、RS485接纳统一个串口使用短路帽举行短路条线）、CAN、以太网口（SPI接口，设计W5500�？槟？榻涌谑褂孟钟械闹破纺？椋�；CAN、RS232、RS485为隔离通讯接口与TMS320F28335无直接电气毗连。串口感器接口：霍尔信号接口及差分编码器接口统一使用DB15毗连。模拟量输出：不使用到的PWM用于RC滤波运放追随实现DAC输出。模拟量输入：芯片内部不使用的ADC接口用于外部模拟量输入，接口为0~10V输入�？亓渴涑觯�2组，划分用于报警信号输出、准备完成信号输出�？亓渴淙耄嚎亓渴淙�3组。EEPROM存储：有剩余IO可思量设计24C02存储器。测试点：预留环形测试点测试PWM信号、ADC信号、DAC信号、电源。外地控制：外地串口屏显示参数电压、电流、设定值、实时值，外地按键操作。远程控制：远程接纳RS485或RS232接口使用FreeModbus-RTU协议实现与远程工控屏的串口通讯，显示电压、电流、设定值、实时值，在远程触摸屏上可举行控制实现5个自力按键的功效。

电动调理阀：全不锈钢电动调理阀一个。用于调理电动调理阀动力支路的供水压力及流量。

二、上位历程控制系统

上位控制操作/实验面板：铝面板喷塑结构。

强电控制面板：装有泄电�；た掌亍⒌缌餍托沟绫；て�，充分思量人身清静�；�；设置带钥匙的电源启动控制回路和多组包管丝，同时每一组强电输出都有旋钮开关控制，包管装备清静，操作控制便捷；装有分相电压表、指示灯，直观，强电信息一目了然；装有变频器及其控制接口面板，利便变频器熟悉、操作和应用。

控制器面板：变频控制器面板、智能仪表控制面板。

信号接口面板：控制工具中的仪表信号和电气信号转移到信号接线板上，提供AI、AO、DO等传感器检测及执行器控制信号接口，便于学生自己连线组成差别的控制系统。实验者通过清静型接插式导线将实验板与信号板之间举行差别的配线，以完成历程控制种种实验。

三、上位历程控制系统基型设置：

1）S7-1200PLC控制系统

随着科技的生长，PLC纵然是Micro PLC，也可以胜任多种控制使命。本产品提供的PLC控制系统主机选用西门子的1200系列，主要展示小型（Micro）PLC在知足小规模的控制使命中的完善体现，为作育工程化人才提供更多更强的实验平台。

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2）智能仪表控制系统

仪表控制系统焦点为带通讯功效的种种仪表，仪表内集成了种种算法，凭证现场情形整定仪表控制算法的州参数，抵达控制效果。同时带通讯功效的仪表与上位盘算机的软件平台通讯。仪表州参数和历程值进入软件平台（一样平常为工控组态软件）的数据库，再加上组态的流程画面和操作界面，可以利便在上位盘算机整定参数，对历程值举行纪录剖析。

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3）DDC控制系统

DDC控制系统一样平常有两种形式，一种接纳外部数据收罗�？榈男问�，其焦点为带RS485通讯的数据收罗�？楹团趟慊惴ㄈ砑�；另一种接纳工控机和ISA或PCI插槽的数据收罗板卡。外部数据收罗�？橛捎谧爸美�，同时就地装置时接纳通讯方法向盘算机送数据不保存信号衰减，因此本产品接纳第一种方法的应用。用户可凭证自己学校的现真相形选用第二种方法的应用（例如研华A/D、D/A、采样板卡）。

在控制台直接装有数据收罗�？�，同时使用工控软件MCGS中强盛的算法组态功效，便捷的组建一个带人机界面的DDC控制系统。在DDC系统中提供开放的算法软件供实验和算法编程参考，利便实验教学和工程人才作育。

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四、YLGK-03型历程控制实验装置设置清单

表1 YLGK-03型历程控制实验工具（一套）

序号

名 称

功 能

规格型号

材质

产地

数目

1

标准实验台桌

标准铝合金实验台桌上安顿控制工具

铝合金

杭州

1套

2

标准框架及标准装置底板

标准框架装置有机玻璃三容串接水箱、带夹套不锈钢常压锅炉容器，利便装置牢靠铝合金支持框架、检测传感执行装置、管路等。

铝合金

杭州

1套

3

电加热常压锅炉压力容器

由不锈钢内胆加温筒（带220V 1.25KW入口不锈钢电加热管）和关闭式带保温不锈钢夹套组成

关闭式带保温不锈钢夹套（1.5mm304

不锈钢）

不锈钢内胆加温筒(1.5mm304不锈钢)

杭州

1

4

水箱

储水箱（由1.5mm厚不锈钢镜面板制作）可移动

不锈钢（2个通道）

杭州

1

有机玻璃上小水箱

底板20mm入口有机玻璃板

侧板8 mm入口有机玻璃板

有机玻璃水箱前面直接刻有液位标尺；

杭州

1

有机玻璃中小水箱

底板20mm入口有机玻璃板

侧板8 mm入口有机玻璃板

有机玻璃水箱前面直接刻有液位标尺；

杭州

1

有机玻璃下小水箱

底板20mm入口有机玻璃板

侧板8 mm入口有机玻璃板

有机玻璃水箱前面直接刻有液位标尺

杭州

1

5

水泵

低噪不锈钢静音泵

扬程15米

功率0.37KW，扬程15米,最大流量0.80-0.85立方米每小时

上海

2

6

温度传感器

Pt100热电阻

热电阻

Pt100

上海

4个

7

温度变送器

Pt100热电阻标准信号转换

输出4-20mA标准信号

上海

4个

8

压力液位传感器

扩散硅压力/液位变送器

4-20mA标准信号输出，0.5级丈量精度

金属防水外壳

上海

3个

9

涡轮流量计及变送器

额定流量0.28-0.30T/h

4-20mA标准信号输出；丈量精度±1.0％

金属防水外壳

上海

2个

10

电动调理阀

额定流量为0.28-0.30立方米每小时

4-20mA信号输入

带不锈钢法兰

上海

1

11

电磁阀

使用压力规模为0-7㎏/㎝3

事情温度为-5--80℃

常闭

上海

1

12

电加热控制器

可控硅移相调压装置

输入4-20mA

可控硅

杭州

1个

13

换热器（纯滞后盘管）

纯滞后盘管盘长20m，上有三个测温点，纯滞后时间常数可变

温度工具

不锈钢

杭州

1


表2：智能仪表控制实验台硬件设置表

序号

硬件型号

型号

产地

数目

1

实验控制柜

ZXGKT-01

杭州

1

2

电脑桌

ZXPJ-02

杭州

1

3

强电控制面板

钣金喷塑

杭州

1

4

I/O信号接口控制面板

钣金喷塑

杭州

1

5

RS232/485转换器

通讯转换器

武汉瑞普

1

6

变频调速器

0.37KW

西门子

1

7

AI智能调理仪（自带Rs485通讯接口）

AI818\AI708

厦门宇电或者万讯

3

8

开关电源

24V/3A

台湾明纬

1

9

锅炉防干烧�；て�

1

10

自锁紧讨论插座及毗连导线

1

表3  DDC上位控制系统硬件设置表

序号

硬件名称

硬件型号

产地

数目

1

8路A/D ICP-7017

数据收罗�？�

台湾弘格

1

2

4路D/A ICP-7024

数据收罗�？�

台湾弘格

1

3

RS232/485转换器

通讯转换器

台湾弘格

1

表4：西门子S1200-PLC上位控制系统硬件设置表

序号

硬件名称

硬件型号

产地

数目

1

控制器

1211C

控制器

1

2

模拟量�？�

EM235(4AI/1A0)

模拟量�？�

1

3

通讯适配器

PC/PPI

通讯适配器

1

表5：软件清单

序号

名 称

型号

品牌

数目

1

MCGS工控组态软件网络版7.6

MCGS

昆仑通态

1套

2

西门子博图PLC编程软件

V15

西门子

1套

3

智能仪表控制实验软件

1套

4

DDC控制系统实验软件

集智成

1套

五、DCS控制系统

DCS控制系统功效及组成

系统结构图

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DCS控制系统控制柜

标准电器控制柜：高x宽x深：1900x600x600mm，内装置泄电�；た掌亍⒌缌餍托沟绫；て鞒浞炙剂咳松砬寰脖；�；设置带钥匙的电源启动控制回路和多组包管丝，同时每一组强电输出都有旋钮开，关控制，包管装备清静，操作便捷；装有分相电压表、指示灯，开关电源等。

DP远程I/O单位

远程I/O单位，通过线缆同控制工具上的检测、传感、执行装置相连�；袢〉撞愎ぞ呒觳獯行藕�，执行控制执行信号。

现场主控单位：

1）、工程师站下装的组态控制程序在现场主控单位运行。

2）、现场主控单位内装通讯卡，通过同总线远程I/O单位通讯并获取底层工具检测传感信号，发出控制执行信号。

3）、现场主控单位内装以太网卡。同上位效劳器盘算机通讯、接受运行工程师站下装的组态控制程序，同时现场主控单位向上位效劳器发送上位监控盘算机所需的控制信息。

工程师/操作员站：

主要作用：

1）、先期的控制组态程序在其上举行，组态编译完毕的控制程序通过效劳器向下位主控单位下装。

2）、人机界面监控程序在上位工程师/操作站运行。

DCS工控平台系统软件及DCS控制实验软件

系统设置工程师站软件/控制器运行软件及操作员站监控组态软件软件：硬件装备组态软件、数据库组态软件、控制组态软件、图形组态软件、算法组态软件。

凭证用户要求完成现场设计装置，完成系统与用户已有的控制工具的毗连、调试，在DCS工控平台系统软件基础上，我们凭证学校的要求开发响应的实验控制软件，从而组成一个完整的DCS历程控制系统。

DCS集散上位控制系统设置

1、现场控制站硬件:

序号

硬件型号

硬件名称

数目

1

DCS控制柜

带玻璃透明门的标准电器控制柜：长x宽x深：1800x600x600mm，内装置泄电�；た掌亍⒌缌餍托沟绫；て鞒浞炙剂咳松砬寰脖；ぷ坝蟹窒嗟缪贡怼⒅甘镜�，开关电源等。

1

2

主控单位

MCU主控单位

1

3

8路A/D

远程I/O�？�

1

4

8路D/A

远程I/O�？�

1

5

16路D/O

远程I/O继电器输出�？�

1

6

16路D/I

远程I/O�？�

1

7

终端匹配器

终端匹配器

1

8

通俗端子底座

通俗端子底座

4

9

FM801

现场主控单位

1

10

通讯电缆

通讯电缆

1

11

电源

24V 3A

1

12

接线端子

1

13

数字量输出隔离继电器

DC24V

1

14

模拟量输入、输出隔离接线板

2

3、设置软件清单

序号

名 称

数目

1

监控组态软件

1

2

DCS 系统控制规范实验软件

1

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管道图


五、历程控制系统实验项目

1、实验项目：

历程控制系统的组成熟悉实验：

（1）历程控制及检测装置硬件结构组成的熟悉，控制计划的组成及控制辖档同接实验。

（2）智能调理仪表、智能变送仪表等种种智能仪表的操作及参数设定。

（3）传感器的校正（零点迁徙与量程调解）

?工具特征测试实验

?单容水箱液位数学模子的测试实验

?双容水箱液位数学模子的测试实验

?锅炉内胆水温特征测试实验

?单回路控制系统实验

?单容水箱液位定值控制实验

?双容水箱液位定值控制实验

?锅炉内胆水温定值控制实验

?单闭环流量定值控制实验

?锅炉内胆压力定值控制实验

?串级控制系统实验

?水箱液位串级控制实验

?锅炉内胆水温与循环水流量串级控制实验

?水箱液位与进水口流量串级控制实验

?比值控制系统实验

?流量比值控制系统实验

?变频恒压供水实验

?纯滞后实验

?温度的滞后控制实验

?流量纯滞后控制实验

?工控制组态软件组态控制实验

?所有实验均包括数据库组态、图形动画、报表、曲线、报警组态、装备通讯组态、算法组态等实验

2、DCS系统部分实验

?单容水箱液位数学模子特征测试实验

?双容水箱液位数学模子特征测试实验

?单容液位定值控制实验

?双容液位定值控制实验

?三容液位定值控制实验

?锅炉内胆水温定值控制实验

?锅炉夹套水温定值控制实验

?单闭环流量定值控制实验

?锅炉内胆水温位式控制实验

?水箱液位串级控制实验

?三闭环液位串级控制实验

?锅炉夹套与内胆水温串级控制实验

?水箱液位与进水口流量串级控制实验

?单（双）闭环流量比值控制实验

?下水箱液位前馈-反响控制实验

?锅炉内胆水温前馈-反响控制实验

?温度的滞后控制实验

?流量纯滞后控制实验

?锅炉夹套与内胆水温解耦控制实验

?上水箱液位与出口水温解耦控制实验

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