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  • SKFDC-31型 过程控制系统实验平台

    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-31型 过程控制系统实验平台
    所属类别:过程控制系列
    SKFDC-31型 过程控制系统实验平台
      

    ·设备外观

    ·设计简述

        实验装置主要由“SKFDC-31型过程控制系统实验平台”和“SKFDC-31型过程控制对象系统实验装置”两部分组成,是针对各大院校开设的生产过程自动化技术、过程装备与控制工程等专业的实验教学而设计开发的,控制系统主要包括了智能仪表控制系统、远程数据采集控制系统及S7-200 SMART PLC控制系统。可以满足《自动控制理论》、《检测与控制实验》、《测试技术与自动化仪表》、《过程控制》、《PLC可编程控制》、《自动化仪表》以及《传感器检测与转换技术》等课程的实验教学,既能满足本、专科学生不同层次的实验教学要求,还为研究生、相关专业老师和工程技术人员进行复杂控制系统、智能控制系统等方面的研究,提供了实验对象和实现的手段。

    ·主要参数

        1.工作电源:单相三线AC220V±10%  50Hz;
        2.环境要求:温度0~50℃,相对湿度≤85%,海拔≤4000m;
        3.整机容量:≤1KVA;
        4.过程控制系统实验平台尺寸:1620mm×720mm×1430mm;
        5.过程控制对象系统实验装置尺寸:1150mm×530mm×1700mm;
        6.安全保护功能:有接地保护、漏电保护功能,安全符合国标标准。

    ·组成及功能

        本实验装置主要由“SKFDC-31型过程控制系统实验平台”和“SKFDC-31型过程控制对象系统实验装置”两部分组成。
        实验装置基本配置及功能如下
    序号
    系统
    部件名称
    主要配置
    数量
    备注
    1



    实验桌
    实验桌为铁质双层亚光密纹喷塑结构,桌面为防火、防水、耐磨高密度板,结构坚固,形状似长方体封闭式结构,造形美观大方;桌面用于安装电源控制屏并提供一个宽敞舒适的工作台面。
    1张
     
    2
    电源控制屏
    提供实验所需的单相AC220V电源,总电源由带漏电保护的空气开关控制,另控制屏内部设有电压型漏电保护器、电流型漏电保护器,配有漏电报警指示灯和告警复位按钮,安全性符合国际标准。实训装置的电网电压由一只指针式交流电压表监示。通过钥匙开关和启停控制按钮,使强电系统的操作更为安全方便,进行实训时钥匙开关钥匙由老师保管,等检查无误时由老师打开钥匙开关。并设置有执行元件输入输出接口、模拟量信号输入输出接口。所有信号接口均采用国际标准的IEC信号接口。执行机构接口有单相可控硅移相调压装置、三相不锈钢磁力泵及电加热管组成。并将对象系统各传感器检测及执行器控制信号同面板上的插座相连,便于学生自己连线组成不同的控制系统。
    1套
     
    3
    单相可控硅移相调压装置
    采用单相交流调压模块,输入电压为交流220V 50Hz,控制输入信号为4~20mADC或0~5VDC可选。通过控制电流信号的输入来控制强电的输出,最终控制加热管加热。
    1个
     
    4
    SA-11交流变频控制
    采用三菱公司的FR-D720S-0.4K-CHT型变频器,控制信号输入为4~20mADC或0~5VDC,交流220V变频输出用来驱动三相磁力驱动泵。
    1件
     
    5
    SA-12 智能调节仪
    系统采用智能型的TH-AI808AXS仪表(2只),线性电流4~20mA输出,包含人工智能调节算法,模糊PID及参数自整定功能,可组成双闭环控制系统。全球通用的85~246VAC范围开关电源供电;输入采用数字校正系统,内置常用热电偶和热电阻非线性校正表格,测量精确稳定;采用先进的AI人工智能调节算法,无超调,具备自整定功能;先进计算机RS485通讯功能,采用AIBUS通讯协议,同AI系列仪表通讯协议兼容。
    2件
     
    6
    SA-16
    控制系统流程图
    1件
     
    7
    SA-22 远程数据采集模拟量输出模块
    采用R-8024模块中的四路模拟量输出。四路模拟量输出模块是将计算机控制算法输出后的控制信号通过DA转换发给执行机构(变频器、可控硅移相调压装置),整个控制系统的控制算法及监控功能都在上位PC机中实现。
    1件
     
    8
    SA-23 远程数据采集模拟量输入模块
    采用R-8017模块中的八路模拟量输入模块。八路模拟量输入模块是将传感器检测到的被控参数标准电压信号通过AD转换送入计算机,以对液位、压力与流量信号实现实时采集检测,信号传送至计算机后可进行液位、压力与流量监测与控制方面的开放式开发组态实验。
    1件
     
    9
    SA-44S PLC可编程控制器
    采用西门子S7-200 SMART主机CPU SR20(自带以太网通讯口、十二路开关输入和八路开关量输出)和4入2出模拟量输入/输出模块EM AM06各一只
    1件
     
    10
    欧式导线架
    用于悬挂和放置实验\实训专用连接导线,外形尺寸为530mm×430mm×1200mm,设有五个万向轮,造型美观大方。
    1个
     
    11
    配件
    日常使用工具及耗材
    1套
     
    12
    RS485/232转换器
    1只
     
    13
    高可靠护套结构手枪插实验连接线
    1套
     
    14



    主要组成
    主要由不锈钢框架、不锈钢储水箱、有机玻璃水箱、磁力驱动泵、涡轮流量计、单相电加热锅炉、敷塑不锈钢管道及阀门等组成。
     
     
    15
    水箱
    包括液位水箱和储水箱。液位水箱(3只):采用淡蓝色优质有机玻璃,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。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变送器,可对水箱的压力和液位进行检测和变送。上、下水箱(或左、右水箱)可以组合成一阶、二阶液位控制系统和双闭环液位串级控制系统。储水箱(1只):底部有一个出水阀,当水需要更换时,将球阀打开即可排水。
    1套
     
    16
    复合式水箱
    包括优质有机玻璃外筒和不锈钢加热内套,内套配置1kW电加热丝,用以完成温度相关实验。
    1件
     
    17
    管道及阀门
    整个系统管道由敷塑不锈钢管连接而成,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。其中储水箱底部装有出水阀,当水箱需要更换水时,把出水阀打开将水直接排出。
    1套
     
    18
    液位变送器
    采用扩散硅液位变送器进行水箱液位检测,供电电源:14~36VDC,标准24VDC±5%;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)
    3只
     
    19
    温度传感器
    采用PT100热电阻温度传感器,安装在加热锅炉的顶盖上,用以检测加热系统介质水的温度。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。
    1只
     
    20
    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
    1只
     
    21
    水泵
    本装置采用不锈钢静音磁力驱动泵,型号为16CQ-8P,流量为30升/分,扬程为8米,功率为180W。泵体完全采用不锈钢材料,以防止生锈,使用寿命长。
    1只
     
    22
    单相电加热管
    采用1kW的U型电加热管对复合式水箱内套水加热,内套容积与电加热管功率搭配合理,控制系统稳定度高。
    1根
     
     

    ·实训项目

        1.压力变送器的零点迁移和性能测试实验
        2.单容自衡水箱液位特性的测试(智能仪表控制、远程数据采集控制、S7-200 SMART PLC控制)
        3.双容(串联) 水箱特性的测试(智能仪表控制、远程数据采集控制、S7-200 SMART PLC控制)
        4.双容(并联) 水箱特性的测试(智能仪表控制、远程数据采集控制、S7-200 SMART PLC控制)
        5.单容水箱液位定值控制系统(智能仪表控制、远程数据采集控制、S7-200 SMART PLC控制)
        6.双容(串联) 水箱液位定值控制系统(智能仪表控制、远程数据采集控制、S7-200 SMART PLC控制)
        7.双容(并联) 水箱液位定值控制系统(智能仪表控制、远程数据采集控制、S7-200 SMART PLC控制)
        8.温度定值控制系统(智能仪表控制、远程数据采集控制、S7-200 SMART PLC控制)
        9.单闭环流量定值控制系统(智能仪表控制、远程数据采集控制、S7-200 SMART PLC控制)
        10.温度位式控制系统(智能仪表控制、远程数据采集控制、S7-200 SMART PLC控制)
        11.双容(串联)液位串级控制系统(智能仪表控制、远程数据采集控制、S7-200 SMART PLC控制)
        12.双容(并联)液位串级控制系统(智能仪表控制、远程数据采集控制、S7-200 SMART PLC控制)
        13.温度与流量串级控制系统(智能仪表控制、远程数据采集控制、S7-200 SMART PLC控制)
        14.液位与流量串级控制系统(智能仪表控制、远程数据采集控制、S7-200 SMART PLC控制)

    ·配置清单

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