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  • SKFDC-13型 过程控制系统实训对象

    设备外观| 设计简述| 主要参数| 组成及功能| 实训项目| 配置清单

    SKFDC-13型 过程控制系统实训对象
    所属类别:过程控制系列
    SKFDC-13型 过程控制系统实训对象
      

    ·设备外观

    ·设计简述

        对象系统实验装置通过对热工四大参数(流量、压力、液位、温度)的控制,可完成《自动控制理论》、《过程控制》、《自动化仪表》、《集散控制》、《PLC可编程控制》、《单片机控制》、《计算机控制》等课程所开的实验项目。

    ·主要参数

        1.工作电源: 三相四线380V±10%  50Hz;
        2.工作环境: 温度–10℃~+40℃,相对湿度<85%(25℃),海拨<4000m;
        3.装置容量:≤5.0KVA;
        4.外形尺寸:1630mm×780mm×1850mm;
        5.安全保护:具有接地、漏电压、漏电流保护,安全指标符合国家标准。

    ·组成及功能

        本装置主要由不锈钢框架、不锈钢储水箱、三个串接有机玻璃水箱、3kW三相电加热锅炉(由不锈钢锅炉内胆加温筒和封闭式锅炉夹套构成)、盘管和敷塑不锈钢管道等组成。供水系统有两路:一路由三相(380V恒压供水)磁力驱动泵、压力仪表、电动调节阀、交流电磁阀、涡轮流量计及手动调节阀组成;另一路由三相磁力驱动泵(220V变频调速,通过变频器来驱动)、涡轮流量计及手动调节阀组成。
        实验装置基本配置及功能如下
    序号
    部件名称
    主要配置
    数量
    备注
    1
    液位水箱
    包括上水箱、中水箱、下水箱,三个水箱均采用透明优质有机玻璃,不但坚实耐用,而且透明度高,便于直接观察液位的变化和记录结果。上、中水箱尺寸均为:D=250mm,H=200mm;下水箱尺寸为:D=350mm,H=200mm。水箱结构独特,由三个槽组成,分别为缓冲槽、工作槽和出水槽,进水时水管的水先流入缓冲槽,出水时工作槽的水经过带燕尾槽的隔板流入出水槽,这样经过缓冲和线性化的处理,工作槽的液位较为稳定,便于观察。水箱底部均接有扩散硅压力传感器与变送器,可对水箱的压力和液位进行检测和变送。三个水箱可以组合成一阶、二阶、三阶单回路液位控制系统和双闭环、三闭环液位串级控制系统。
    3个
     
    2
    储水箱
    采用304不锈钢板制成,尺寸为:长×宽×高=680mm×520mm×430mm,容量为152L,完全能满足实验的供水需要。储水箱内部有两个椭圆形塑料过滤网罩,以防杂物进入水泵和管道。水箱的上部和底部装有注水阀门和排水阀门,方便实验用水的更换。
    1个
     
    3
    锅炉
    有3kW三相电加热管加热的常压锅炉,包括加热层(锅炉内胆)和冷却层(锅炉夹套),均由不锈钢精制而成,主要完成相关的温度实验。做温度实验时,冷却层的循环水可以使加热层的热量快速散发,使加热层的温度快速下降。冷却层和加热层都装有温度传感器检测其温度,可完成温度的定值控制、串级控制,前馈-反馈控制,解耦控制等实验。
    内胆尺寸:直径Φ=185mm,高度h=528mm,容积=14.2L;锅炉夹套尺寸:直径Φ=270mm,高度h=420mm,容积=9.8L。
    1个
     
    4
    盘管
    模拟工业现场的管道输送和滞后环节,长35米(43圈),管径15mm,在盘管上有三个不同的温度检测点,它们的滞后时间常数不同,在实验过程中可根据不同的实验需要选择
    1套
     
    5
    管道及阀门
    盘管的出水通过手动阀门的切换既可以流入锅炉内胆,也可以经过涡轮流量计流回储水箱。它可用来完成温度的滞后和流量纯滞后控制实验。
    整个系统管道由敷塑不锈钢管连接而成,泵前采用Φ20的管子,泵后采用Φ16的管子,溢流管采用Φ25的管子,所有的手动阀门均采用优质球阀,彻底避免了管道系统生锈的可能性。有效提高了实验装置的使用年限。
    1套
     
    6
    液位变送器
    用于对三个液位水箱的液位进行检测;材质:全不锈钢结构,铝合金外壳;量程范围:0~5KP;精度:0.5%;绝缘电阻:≥20MΩ/50VDC;零点温度系数:±0.5%FS/10℃;稳定性:±0.5%FS/1年;输出信号:4~20mADC(两线制),带不锈钢隔离膜片,同时采用信号隔离技术,对传感器温度漂移跟随补偿。
    3只
     
    7
    温度传感器
    采用Pt100铂热电阻温度传感器,分别用来检测锅炉内胆、锅炉夹套、盘管(有3个测试点)以及上水箱出口的水温。Pt100测温范围:-200~+650℃。Pt100传感器精度高,热补偿性较好,可用于做标准校验用热电阻。
    6只
     
    8
    流量变送器
    采用涡轮流量计,涡轮流量计的传感器部分为涡轮结构,是一种速度式检测仪表,用于检测水流量的大小,当流量很小时其精度也不会降低。公称通径:10毫米(管螺纹G1/2″);量程:0~1.2m3/h;精度:1级;输出信号: 4~20mA DC(两线制);供电电源:DC24V
    3只
     
    9
    电动调节阀
    采用智能直行程电动调节阀,用来对控制回路的流量进行调节。具有精度高、技术先进、体积小、重量轻、推动力大、功能强、控制单元与电动执行机构一体化、可靠性高、操作方便等优点,电源为单相220V,控制信号为4~20mADC,可输出为4~20mADC的阀位信号,使用和校正非常方便。
    1台
     
    10
    磁力驱动泵
    本装置采用磁力驱动泵做为供水系统,型号为16CQ-8P,流量为30升/分,扬程为8米,功率为0.18KW,转速2800rpm。泵体完全采用不锈钢材料,以防止生锈,使用寿命长。本装置采用两只磁力驱动泵,一只为三相380V恒压驱动,另一只为三相变频220V输出驱动。
    2只
     
    11
    电磁阀
    安装在电动调节阀的旁路,起到阶跃干扰的作用。电磁阀工作电压:220VAC;公称通径:DN15;管螺纹G1/2″
    1只
     
    12
    三相电加热管
    由三根1kW电加热管星形连接而成,用来对锅炉内胆内的水进行加温,每根加热管的电阻值约为50Ω左右。
    1套
     
     

    ·实训项目

    (一) 现场仪表安装与调试技能实训
        1.压力变送器的安装与调试
        2.涡轮流量计的安装与调试
        3.电磁流量计的安装与调试
    (二) 过程自动化系统的调试与运行
        1.单容水箱液位定值控制系统
        2.双容水箱液位定值控制系统
        3.单闭环流量定值控制系统
        4.锅炉内胆水温定值控制系统
        5.水箱液位串级控制系统
        6.下水箱液位与进水流量串级控制系统
        7.单闭环流量比值控制系统
        8.双闭环流量比值控制系统
        9.下水箱液位的前馈-反馈控制系统
        10.盘管出水口温度滞后控制系统
        11.盘管出水口流量滞后控制系统
        12.上水箱液位与出口温度解耦控制系统
        13.系统控制程序的编写与调试
        14.过程自动化系统的设计、调试与运行

    ·配置清单

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