過程控制使用說明書

TOC\o"1-5"\h\z概述2\o"CurrentDocument"第一章產(chǎn)品簡介2產(chǎn)品種類2.產(chǎn)品結(jié)構(gòu)2.產(chǎn)品特點(diǎn)3.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容4.系統(tǒng)安全保護(hù)4\o"CurrentDocument".系統(tǒng)要求及技術(shù)指標(biāo)4\o"CurrentDocument"第二章各部件功能及使用方法6水箱及其分布6液位變送器6液位變送器校驗(yàn)7變頻器使用8流量計(jì)使用10溫度傳感器使用10電動(dòng)調(diào)節(jié)閥10水泵的使用10調(diào)節(jié)器的使用11線性槽的使用12電磁閥的使用12比例器的使用13\o"CurrentDocument"第三章面板圖及其說明14PCT-01A.14\o"CurrentDocument"PCT-01B15PCT-03A.16PCT-04A.17PCT-02.18\o"CurrentDocument"第四章注意事項(xiàng)及說明19過程控制使用說明書

概述過程控制是基于工業(yè)過程物理模擬對(duì)象，它集自動(dòng)化儀表技術(shù)，計(jì)算機(jī)技術(shù)，通訊技術(shù)，自動(dòng)控制技術(shù)多功能于一體實(shí)驗(yàn)裝置.系統(tǒng)包括壓力、流量、液位、溫度等熱工參數(shù)，可實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)參數(shù)辨識(shí)，單回路，串極控制，前饋控制，解耦控制等多種控制方式。本裝置還根據(jù)用戶需要設(shè)計(jì)構(gòu)成DDC,DCS,PLC,FCS等多種控制形式。本產(chǎn)品主要適用于本科、?？啤⒏呗殞W(xué)?！盎I(yè)”“自動(dòng)化專業(yè)”、“計(jì)算機(jī)控制”及作為研究人員在復(fù)雜控制系統(tǒng)、先進(jìn)控制系統(tǒng)研究方面提供模擬對(duì)象和實(shí)現(xiàn)手段。第一章產(chǎn)品簡介一、產(chǎn)品種類PCT-II型過程控制系統(tǒng)教學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置PCT-III型過程控制系統(tǒng)教學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置PCT-PLC型過程控制系統(tǒng)教學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置（基于以太網(wǎng)結(jié)構(gòu)）PCT-FCS型過程控制系統(tǒng)教學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置（基于simens現(xiàn)場(chǎng)總線）PCT-DCS型過程控制系統(tǒng)教學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置（基于Foxbro的DCS控制系統(tǒng)）二、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)被控對(duì)象（1）兩個(gè)水箱結(jié)構(gòu)（包括上位水箱、下位水箱、儲(chǔ)水箱、溫控圓筒、加熱器、液位（壓力）變送器、液位（壓力）變送器、流量傳感器、流量轉(zhuǎn)換器、電動(dòng)調(diào)節(jié)閥、變頻器、水泵、加溫模塊、純滯后實(shí)驗(yàn)?zāi)K）（2）三個(gè)水箱結(jié)構(gòu)（包括上位水箱、中位水箱、下位水箱、儲(chǔ)水箱、溫控圓筒、加熱器、液位（壓力）變送器、液位（壓力）變送器、流量傳感器、流量轉(zhuǎn)換器、電動(dòng)調(diào)節(jié)閥、變頻器、水泵、加溫模塊、純滯后實(shí)驗(yàn)?zāi)K）操作實(shí)驗(yàn)臺(tái)（1）PCT-III型過程控制系統(tǒng)教學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置（包括被控對(duì)象管路示意圖、被控對(duì)象接線端子、上海萬迅智能調(diào)節(jié)儀表、遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集模塊、電流指示表及電流加法器）（2）PCT-V型過程控制系統(tǒng)教學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置（包括被控對(duì)象管路示意圖、被控對(duì)象接線端子、上海萬迅智能調(diào)節(jié)儀表、遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集模塊、PLC（三菱或西門子）、電流指示表、24V電源）三、產(chǎn)品特點(diǎn)性能先進(jìn)、科學(xué)性強(qiáng)本產(chǎn)品在研發(fā)初期經(jīng)過長期調(diào)研國內(nèi)外各大高校的需求和工業(yè)實(shí)際情況開發(fā)出的研究型過程控制裝置，功能及保護(hù)完善靈活性強(qiáng)，全數(shù)字控制、自動(dòng)化程度高，能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)程控制和網(wǎng)絡(luò)控制，代表了教學(xué)儀器的前沿，具有國內(nèi)先進(jìn)水平，在同行業(yè)中具有領(lǐng)先地位。結(jié)構(gòu)合理、功能完善本產(chǎn)品采用三水箱結(jié)構(gòu)，能用完成一階、二階、三階的實(shí)驗(yàn)。內(nèi)容而不用更改實(shí)驗(yàn)管路和流程，在國內(nèi)過程控制教學(xué)儀器中率先采用全自動(dòng)電磁閥控制，使實(shí)現(xiàn)無人值守的過程控制實(shí)驗(yàn)室成為可能。性能穩(wěn)定可靠、網(wǎng)絡(luò)功能強(qiáng)大實(shí)驗(yàn)裝置控制系統(tǒng)采用國內(nèi)市場(chǎng)占有率極高的控制組態(tài)軟件“組態(tài)王”和西門子專業(yè)控制軟件“WINCC,step7”，同時(shí)在組態(tài)王控制系統(tǒng)當(dāng)中實(shí)現(xiàn)多機(jī)聯(lián)網(wǎng)模式，可以實(shí)現(xiàn)多臺(tái)操作站控制一個(gè)實(shí)驗(yàn)對(duì)象。品種齊全、種類繁多目前實(shí)現(xiàn)了“過程數(shù)據(jù)采集模塊”、“西門子200和300”、“Foxbro”、及“板卡”多種硬件搭配的控制模式，基本上涵蓋了國內(nèi)工礦企業(yè)所有使用的主流控制器，極大的提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，同時(shí)對(duì)老師科研創(chuàng)造了良好的條件。四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容見實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書五、系統(tǒng)安全保護(hù)帶漏電保護(hù)的總電源輸入，加熱電源單獨(dú)分開，并配有單獨(dú)的漏電保護(hù).每個(gè)支路都配有斷路器和電源開關(guān)?？傠娫丛O(shè)有電源指示燈、24V電源指示、加熱器具有電壓和電流指示燈，可以提供學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)狀態(tài)。加熱器內(nèi)桶和儲(chǔ)水箱都有液位檢測(cè)裝置，當(dāng)加熱器內(nèi)桶和儲(chǔ)水箱缺水時(shí)內(nèi)部蜂鳴器發(fā)出聲光告警，可以有效防止干燒及抽干現(xiàn)象。控制臺(tái)上接線端子都是弱電，絕對(duì)避免觸電事故發(fā)生。面板上有熔斷保險(xiǎn)絲當(dāng)電流過大時(shí)起到保護(hù)作用。六、系統(tǒng)要求及技術(shù)指標(biāo)組態(tài)王運(yùn)行軟、硬件環(huán)境適用于IBM586以上微機(jī)及其兼容機(jī)VGA.SVGA以及支持Windows256色圖形卡主頻100MHZ以上，內(nèi)存不少于32M，若要同時(shí)運(yùn)行多個(gè)大型程序，建議使用更大的內(nèi)存。運(yùn)行于Windows98/2000/NT4.0環(huán)境技術(shù)指標(biāo)供電電源：?220V±5%/15A/50HZ最大功耗：3000VA對(duì)象尺寸：130cmX210cmX76cm控制臺(tái)：118cmX58cmX35cm主機(jī)箱：62cmX30cmX58cm測(cè)量范圍:溫度：0?100°C液位：0?450mm或0?300mm壓力：0?0.1MPa流量：0?0.3m3/h測(cè)量精度：溫度：＜1%液位：＜2%壓力：＜2%流量：0.1%運(yùn)行環(huán)境：溫度：0?50C濕度：＜85RH質(zhì)量：300Kg

第二章各部件功能及使用方法一、三水箱對(duì)象管路結(jié)構(gòu)說明，見圖示（2-1）1.如圖所示，實(shí)驗(yàn)臺(tái)PCT-01B的面板圖中所示的元件分別是水箱I（上位水箱）液位高度：0?300水箱II（中位水箱）液位高度：0?300水箱III（下位水箱）液位高度：0?300水箱IV（不銹鋼儲(chǔ)水箱）液位高度：0?300輸出A4?20mAA

■+-'輸出A4?20mAA

■+-'PCT-04A模擬量輸入端口+—直流電壓輸出PCT-01B直流電壓輸出匚'一_||>+24VPCT-02圖2-2（接線原則）a）液位變送器II連接中位水箱（水箱II）b）液位變送器III連接下位水箱（水箱III）的前半部分儲(chǔ)水箱c）液位變送器IV連接下位水箱（水箱III）的后半部分儲(chǔ)水箱

液位變送器的校驗(yàn)打開于水箱相連的液位變送器的兩頭的蓋子，里面分別有SPAN和ZERO兩個(gè)可調(diào)電位器，ZERO調(diào)節(jié)傳感器零點(diǎn)偏移SPAN調(diào)節(jié)液位滿偏時(shí)傳感器應(yīng)該輸出的電流值。圖2-3圖2-3調(diào)節(jié)方法：（1）接線如圖PCT-02PCT-01B液位變送器1調(diào)節(jié)器1I1OOCOPCT-02圖2-4調(diào)節(jié)器參數(shù)設(shè)置如下:PCT-02液位變送器1調(diào)節(jié)器1I1OOCOPCT-02圖2-4M5=10P=6T=1Ctl=5Sn=33Dip=0Dih=450SC=0OP1=4CF=2Run=2LOC=808運(yùn)行水泵給水箱落水至10mm然后靜止不動(dòng)調(diào)節(jié)ZERO電位器，使調(diào)節(jié)器的顯示值為10。運(yùn)行水泵給水箱落水至300mm(大水箱440mm)然后靜止不動(dòng)，調(diào)節(jié)SPAN電位器使數(shù)值顯示與液位高度相等。重復(fù)步驟(3)(4)使傳感器達(dá)到精確測(cè)量值。變頻器的使用圖2-5合上控制對(duì)象上的電源把PCT-01B上的內(nèi)外控開關(guān)打到內(nèi)控狀態(tài)，再按下設(shè)置PU燈亮設(shè)置參數(shù)如下：C5=15P21=3P30=1P39=80P53=1P59=1P60=4P61=4P62=4P63=4按成按鈕設(shè)置EXT燈亮，把PCT-01B上的內(nèi)外控開關(guān)打到外控狀態(tài)，在PCT-01B上變頻器輸入端子上輸入4?20ma電流即控制變變頻器的頻率設(shè)定值。停止外部控制，只要把PCT-01B上的內(nèi)外控制開關(guān)打到內(nèi)控一端即可停止控制。由外部控制切換到內(nèi)部控制步驟?PCT-01B上內(nèi)外控開關(guān)打到內(nèi)控一邊⑥按變頻器上PU使PU燈亮。按變頻器上?①鍵使Run燈亮，旋動(dòng)變頻器上頻率設(shè)定電位器到合適值。由內(nèi)部控制切換到外部控制步驟

Q按變頻器STOP鍵停止變頻器⑥按通鍵使Q按變頻器STOP鍵停止變頻器⑥按通鍵使EXT燈亮@按西鍵使Run流量計(jì)的使用合上控制屏主電源，則流量計(jì)顯示值位0%,頂部的流量計(jì)檢測(cè)值為外環(huán)紅管（主回路）的流量值。底部的流量計(jì)檢測(cè)值為內(nèi)環(huán)管（副回路）的流量。流量計(jì)輸出的電流信號(hào)為4?20mA的電流值。PCT-01B上的流量I為主回路，流量II為副回路。（注意:此電流由流量計(jì)內(nèi)部電源產(chǎn)生，無需另外接電源供電）溫度傳感器的使用PT1為加熱器內(nèi)桶溫度檢測(cè)點(diǎn)PT2為加熱器冷卻層溫度檢測(cè)點(diǎn)PT3為加熱器上盤管滯后時(shí)間最長的溫度檢測(cè)點(diǎn)PT4為加熱器上盤管滯后時(shí)間半時(shí)的溫度檢測(cè)點(diǎn)PT5為加熱器上盤管滯后時(shí)間最短的溫度檢測(cè)點(diǎn)PT6為下水箱溫度和變比值控制溫度檢測(cè)注意：溫度傳感器輸出的4?20mA電流是經(jīng)過溫度變送器變送后的電流，不需要外部再加電源供電。電動(dòng)調(diào)節(jié)閥采用美國霍尼威爾的器件，此閥具有自反饋系統(tǒng)只需要在外部加4?20mA電流即可控制，4mA為全關(guān)狀態(tài)，20mA為全開狀態(tài)。閥蓋上面的旋轉(zhuǎn)手柄是方便使用者觀察電動(dòng)閥狀態(tài)之用，請(qǐng)勿手?jǐn)Q。水泵采用丹麥格蘭富循環(huán)水泵，噪音低、壽命長、功耗小、220V供電。在水泵出口裝有壓力變送器，與變頻器一起構(gòu)成恒壓供水系統(tǒng).離心式水泵在長時(shí)間不用后，第一次運(yùn)行

請(qǐng)打開水泵排水口，使水泵運(yùn)行時(shí)排空里面的空氣，然后關(guān)閉排水口。調(diào)節(jié)器的使用+圖2-6PV:顯示檢測(cè)值SV：顯示內(nèi)給定值或者是外給定值。視接線情況而定'^;A/M：鍵為自動(dòng)/手動(dòng)切換開關(guān)及小數(shù)點(diǎn)移位。+圖2-6◎:鍵為運(yùn)行參數(shù)設(shè)置按鍵〔丕）：鍵為給定值設(shè)定值增加鍵「五;：鍵為給定值設(shè)定值減少值在內(nèi)給定情況下:1、2為外部檢測(cè)信號(hào)反饋輸入端口（電流為4?20mA）2、3為無效端口4、5為控制信號(hào)輸出端口、輸出電流4?20mA。在外給定情況下：1、2為外部給定信號(hào)輸出端口（即設(shè)定值輸入）輸入電流值為4?20mA2、3為反饋信號(hào)輸入端口，輸入電流4?20mA4、5為控制電流輸出端口，輸出電流值4?20mA。（注意：2點(diǎn)是給定與反饋信號(hào)的公共端點(diǎn)，接線時(shí)都應(yīng)為信號(hào)的負(fù)端。）參數(shù)設(shè)定方法：按住◎兩秒鐘，pv窗口顯示被設(shè)參數(shù)，sv窗口顯示設(shè)定，按:耳；鍵移動(dòng)設(shè)定值小數(shù)點(diǎn)，按（丕"增加設(shè)定值。按:減少設(shè)定值參數(shù)。參數(shù)設(shè)定完畢屜）鍵一次，則儀表保存設(shè)定值，同時(shí)顯示下一設(shè)定參數(shù)。如上述設(shè)置所有需要設(shè)置參數(shù)。參數(shù)設(shè)置完畢不觸動(dòng)任何按鈕則儀表過10秒鐘返回運(yùn)行狀態(tài)。內(nèi)給定情況下，在儀表為運(yùn)行狀態(tài)時(shí)按動(dòng)乙、「兩鍵增減給定，按動(dòng)（玉:鍵移動(dòng)小數(shù)點(diǎn)。外給定情況運(yùn)行狀態(tài)下，“；乙，、（互：、鍵無效顯示值PV與設(shè)定值SV，由外部電流信號(hào)決定。具體參數(shù)意義及參數(shù)大小，請(qǐng)?jiān)斠妰x表使用說明書及實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書，在此不一一列出。線性槽的使用水箱出水的位置有線性槽插槽口，線性槽視實(shí)驗(yàn)情況而使用，主要作用是使流量控制與液位的高度成一定的比列關(guān)系。k=坐即：△Q例如：線性等百分比電磁閥的使用電磁閥主要是起到在回路中起阻斷，開通水流通道作用，同時(shí)可以實(shí)現(xiàn)開關(guān)通路的遠(yuǎn)程控制，由24V電源供電，電壓低，控制簡單操作方便。比例器的使用

I1I2+++圖2-7I1I2+++比例器運(yùn)算公式：lout=I1-K1-12-K2I1,I2，Iout范圍：4?20mAK1,K2：為比例系數(shù)，范圍0.1?1說明：比例器主要是作為電流相加減使用，當(dāng)單獨(dú)使用電流衰減之用時(shí)，則使用I「lout即可：即：lout=I1-K1注意：使用匹配方式：（I],I2，Iout）或（I],Iout）兩種，K1,K2電位器左旋到底，則為比列系數(shù)最小;右旋到底為比例系數(shù)最大。第三章面板圖及其說明一、PCT-01APCT-U1A加熱器加熱電壓給定值輸入端口二階水箱管路示意圖流量傳感器電流輸出端口液位變送器川液位變送器—變頻器內(nèi)外控制選擇開關(guān)加熱器溫度控制端子，輸入4?20mA，電流即可控制加熱電壓—>二、PCT-01B廠液位傳感器需要與外部24V電源及檢測(cè)元件構(gòu)成回路加熱器溫度控制端子，輸入4?20mA，電流即可控制加熱電壓—>液位變送B—-?-14'20mA*出+?-I4~20mA■出+?--?-4*20mAlt出壓力變送器輸出端子主流量計(jì)直接輸出4?20mA電流不需外加電源調(diào)節(jié)閥開度控制端子<_變頻器的給定信號(hào)用來控制水泵轉(zhuǎn)速，同時(shí)控制水的壓力?_ACII!輸入三階水箱管路示意圖加熱器內(nèi)桶溫度傳感器PT2PT1PT54'20mA制與外部信號(hào)J控制選擇開關(guān)文字及說明見圖（3-2）所述模擬量信號(hào)輸出端口：輸出信號(hào)方式電流4?20mA接線方式見圖（3-3）文字及說明見圖（3-2）所述說明：遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集模塊的輸出端口負(fù)端，已經(jīng)全部相連。（即遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集模塊模擬量輸出端口負(fù)端只要有一個(gè)端點(diǎn)與24V電源負(fù)端相連即可。模擬量信號(hào)的輸入端口，輸入信號(hào)方式為：電流4?20mA。模擬量信號(hào)的輸入端口，輸入信號(hào)方式為：電流說明：計(jì)算機(jī)的檢測(cè)信號(hào)在上位機(jī)當(dāng)中已設(shè)置為1?5V電壓輸入