高級過程控制實驗

高級過程控制實驗過程控制系統(tǒng)裝置

高級過程控制系統(tǒng)實驗裝置是基于工業(yè)過程的物理模擬對象，它集自動化儀表技術(shù)，計算機技術(shù)，通訊技術(shù)，自動控制技術(shù)為一體的多功能實驗裝置，該系統(tǒng)包括流量、溫度、液位、壓力等熱工參數(shù)，可實現(xiàn)系統(tǒng)參數(shù)辨識，單回路控制，串級控制，前饋—反饋控制，比值控制等多種控制形式。過程系統(tǒng)裝置包括對象和控制屏兩部分，對象由水箱、鍋爐、盤管、水泵、電動調(diào)節(jié)閥、溫度、壓力和流量傳感器等組成；控制屏包括S7-200PLC、智能儀表、DDC等三套系統(tǒng)控制裝置，其分別以掛件形式掛在控制屏上。系統(tǒng)動力支路分兩路：一路由磁力驅(qū)動泵（220V交流）、電動調(diào)節(jié)閥、直流電磁閥、渦輪流量等組成；另一路由西門子變頻器、磁力驅(qū)動泵（由變頻器驅(qū)動）、流量計及等組成。被控對象由上、中、下三水箱、加熱鍋爐、盤管、水泵和檢測裝置等組成。

水箱：上、中、下水箱可以組合成一階、二階、三階液位單回路控制實驗和雙閉環(huán)、三閉環(huán)液位串級控制等實驗。下圖為二階水箱試驗結(jié)構(gòu)圖：

模擬鍋爐：本裝置采用模擬鍋爐進行溫度實驗，此鍋爐采用不銹鋼精制而成，設(shè)計巧妙，由二層組成：加熱層（內(nèi)膽）和冷卻層（夾套）。做溫度單回路實驗時，冷卻層的循環(huán)水可以使加熱層的熱量快速散發(fā)，使加熱層的溫度快速下降。冷卻層和加熱層都有溫度傳感器檢測其溫度，可完成溫度的串級控制、滯后等實驗。下圖為鍋爐鍋爐內(nèi)膽溫度特性實驗結(jié)構(gòu)示意圖：盤管：可做溫度純滯后實驗，在盤管上有三個不同的溫度檢測點，它們的滯后時間常數(shù)不同，在實驗過程中根據(jù)不同的實驗需要選擇不同的滯后時間常數(shù)。盤管出來的水既可以回流到鍋爐內(nèi)膽，也可以經(jīng)過渦輪流量計完成流量滯后實驗。執(zhí)行機構(gòu)由電動調(diào)節(jié)閥、變頻器、水泵、可移相SCR調(diào)壓裝置、電磁閥組成電動調(diào)節(jié)閥：具有精度高、技術(shù)先進、體積小、重量輕、推動力大、功能強、控制單元與電動執(zhí)行機構(gòu)一體化、可靠性高、操作方便等優(yōu)點，控制信號為4～20mADC的閥位信號。技術(shù)指標：電源220VAC50HZ輸入控制信號：4～20mADC或1～5VDC公稱直徑：20mm重復(fù)精度：±1%行程：10mm變頻器：控制信號輸入為4～20mADC或0～5VDC，～220V變頻輸出用來驅(qū)動單相磁力驅(qū)動泵（做試驗時接變頻器輸出的其中兩相即可）。水泵：本裝置采用兩只磁力驅(qū)動泵。一只為三相380V恒壓驅(qū)動，另一只為三相變頻220V輸出驅(qū)動?？梢葡郤CR調(diào)壓裝置：采用可控硅移相觸發(fā)裝置，輸入控制信號為4～20mA標準電流信號。輸出電壓用來控制加熱器加熱，從而控制鍋爐的溫度。電磁閥：在本裝置中作為電動調(diào)節(jié)閥的旁路，起到階躍干擾的作用。電磁閥型號為：2W-160-25；工作壓力：最小壓力為0Kg/㎝2，最大壓力為7Kg/㎝2；工作溫度：－5～80℃。檢測裝置由壓力、溫度、流量等傳感器組成壓力傳感器、變送器：采用工業(yè)用的擴散硅壓力變送器，含不銹鋼隔離膜片，同時采用信號隔離技術(shù)，對傳感器溫度漂移跟隨補償。壓力傳感器用來對上、中、下水箱的液位進行檢測，其精度為級，因為為二線制，故工作時需串接24V直流電源。溫度傳感器：本裝置采用六個Pt100傳感器，分別用來檢測上水箱出口、鍋爐內(nèi)膽、鍋爐夾套以及盤管的水溫。經(jīng)過調(diào)節(jié)器的溫度變送器，可將溫度信號轉(zhuǎn)換成4～20mADC電流信號。Pt100傳感器精度高，熱補償性較好。流量傳感器、轉(zhuǎn)換器：流量傳感器分別用來對電動調(diào)節(jié)閥支路、變頻支路及盤管出口支路的流量進行測量。渦輪流量計型號：LWGY-10，流量范圍：0～，精度：1.0%。輸出：4～20mA標準信號。本裝置用了三套渦輪流量傳感器、變送器。對象結(jié)構(gòu)圖控制屏控制屏包括電源控制屏、S7-200PLC、智能儀表和DDC三套控制器掛件、變頻器掛件等。

電源控制屏：位于控制屏的左邊，由總鑰匙開關(guān)、啟動停止按鈕開關(guān)、一路三相輸出和三路單相輸出等組成。另外執(zhí)行機構(gòu)的電源和控制信號、檢測裝置的輸出信號全以端子的形式引到試驗臺下面的屏上，做試驗時只需用導(dǎo)線將相應(yīng)的端子連起來即可。注意：檢測裝置的輸出信號都是4—20mA的電流信號用時需通過250Ω電阻轉(zhuǎn)化為電壓信號。

控制裝置，由智能儀表、西門子PLC、智能模塊組成.

做試驗時，我們只需要將相關(guān)掛件掛上將相應(yīng)的插口用導(dǎo)線連起來即可（詳解見實驗指導(dǎo)書）.

PLC的擴展模擬量模塊和智能模塊（7017、7024）需另加24V直流電源（PLC的輸入、輸出端全引到掛件面板上)。智能儀表：掛件上Spv為1—5V測量值（給定值）的輸入端，設(shè)置相應(yīng)的參數(shù)可切換：

Pv為0.2—1V的測量值輸入端，當(dāng)做竄級雙環(huán)等實驗時需要兩個或三個818儀表調(diào)節(jié)器聯(lián)用，第一個調(diào)節(jié)器的輸出經(jīng)過電阻（250）轉(zhuǎn)化成電壓信號后作為第二個的給定值輸入，其測量從PV端輸入（經(jīng)50Ω電阻轉(zhuǎn)化為0.2—1V信號后輸入）。

測量值輸入

Sn=33

CF=0給定值輸入

Sn=32

CF=10此外做實驗時智能儀表還需做些相關(guān)的參數(shù)設(shè)置：測量溫度時：測量液位時：測量流量時：

dIP

dIL

dIH

oP1

oPL

oPH

1

0.0100.0

4

0.0

100.0注意事項上電前要一定檢查是否有短路情況.強電插孔不要插弱電線,以防觸電.抽水時,水泵前的閥門一定要打開,水箱要保持有足夠的水.一定要在斷電情況下連接實驗導(dǎo)線.如出現(xiàn)故障,一定要立刻斷電檢查排除.每年進入夏季，由于氣溫高、濕度大，對幼兒的照顧要特別注意，以下是出國留學(xué)網(wǎng)為您搜集整理的育兒健康小常識1.不是所有寶寶都需額外補充維生素很多家長會問，孩子多大需要開始補充維生素?小嬰兒是否需要補充維生素?劉主任表示，孩子多大補充維生素沒有明確的界定，如果寶寶是吃母乳或奶粉，一般營養(yǎng)物質(zhì)都足夠、全面，不需要額外補充維生素，如果出現(xiàn)了某些癥狀，如缺乏維生素B或維生素C等，再有針對性的補充會更好。維生素D可以促進鈣的吸收，小嬰兒也應(yīng)該補充，特別是純母乳喂養(yǎng)的寶寶，如果沒有補充維生素D，常帶寶寶曬太陽，也可以轉(zhuǎn)化為維生素D，從而促進鈣的吸收。給寶寶曬太陽，一般每天半小時到1小時，注意不要遮擋著曬太陽，如果是戴太陽帽、打傘或擦防曬霜等，起不到曬太陽的效果。2.不能用維生素補充劑代替蔬菜水果有的家長認為，都是補充維生素，用維生素補充劑方便多了，因此就用維生素補充劑代替水果和蔬菜。劉主任表示，只要條件允許，應(yīng)盡量從食物中攝取維生素，如果是因為某些特殊情況導(dǎo)致不能全面有效獲得維生素，則可以考慮食用維生素補充劑。而且維生素補充劑是不能代替蔬菜和水果的。因為蔬菜、水果中的各種維生素是按一定比例存在的天然成份，是多種維生素的集合體;而維生素制劑多數(shù)是人工合成的，兩者在性質(zhì)上會有所差別。蔬菜、水果除了含有維生素外，還含有一些雖然對人體的作用與維生素類似的天然物質(zhì)，如葉綠素、胡蘿卜素等。此外蔬菜中含有礦物質(zhì)、微量元素、碳水化合物、纖維素等非維生素類營養(yǎng)成份。3.維生素補充劑含有的維生素種類不是越多越好有的家長容易陷入一個誤區(qū)，認為既然要補，那就補得全面一點，總給寶寶吃綜合性維生素。劉主任表示，維生素補充劑并不是所含種類越多越好。劉主任建議，對于挑食特別厲害的寶寶，吃東西的品種少，可以選擇補充綜合性維生素劑;如果是缺乏某些維生素，建議有針對性地補充更合適;如果只是缺乏某一種維生素，沒必要補充綜合維生素制劑，因為有的維生素會產(chǎn)生蓄積中毒的情況。4.維生素應(yīng)從正規(guī)渠道購買如果是身體缺乏維生素的話，還是要在醫(yī)生的指導(dǎo)下服用維生素藥品，如果是出于保健的需求，可以服用保健品5.維生素補多久補多少最好由醫(yī)生判斷給寶寶補充維生素一定要注意用量，特別是維生素缺乏者，最好由醫(yī)生判斷該如何補充。如果寶寶缺