过程控制实验实训装置

过程控制实验实训装置

一、过程控制实验实训装置概述

过程控制综合实验装置（PCS），作为现代工业过程模拟的教学实验设备，专注于温度、压力、流量、液位等关键物理量的测量与控制。该装置采用智能化工业仪器仪表，不仅贴近工业实际，还确保了使用的安全性和运行的稳定性。其模块化设计使得维护简便，性价比卓越。PCS集合了多种控制方式，重现了工业现场的控制手段，并配备了声光报警系统及用户友好的二次开发接口。

二、产品功能及特点详解

1. 产品功能：

• 满足自动调节原理、过程控制、控制仪表、自动检测技术与传感器、计算机等课程的教学实验需求。

• 实现DCS和过程控制的分时使用，互不干扰。

2. 产品特点：

• 分体式与模块化：设计灵活，可根据需求选择PLC、仪表、DDC控制及无线网络组成不同控制系统。

• 三水箱与双路供水：配置完善，满足多种实验需求。

• 敞开式设计：内部器件可视，便于直观教学和维护。

• 人性化配置：储水箱与进排水自控装置减轻劳动强度，促进文明实验。

• 工业级仪表：选用现代化技术产品，智能化、精度高、规格多样，拓宽学生工业知识。

• 高安全性：漏电保护、专用实验电源连线、温控箱无水加温自控等，确保人身与设备安全。

• 开放度高：学生可观察、操作、编程验证、理论分析，提升实践能力。

• 锅炉加热保护：包括保险管过载保护和水位液位保护装置。

• 电源保护：电流型漏电保护器与保险管保护器件免受过载损害。

• 启停控制：采用启停按钮控制接触器实现电源启停。

• 安全承诺：电源与仪表保护完善，强弱电分离，实验插头封闭，确保安全。

三、技术参数与要求

• 供电电源：单相交流220VAC±10%、50Hz±5%、16A，需良好接地。

• 水源与进排水口：实验室应有水源，进排水口与设备距离小于10米。

• 信号标准：系统仪表输入输出信号符合IEC标准，变送器电流源信号为4-20mADC。

• 直流电源：提供24VDC/1A直流线性稳压电源。

• 上位计算机：采用MCGS全中文工控组态软件开发的实验系统，可组成网络实现数据共享。

四、控制实验概览

特性实验：

• 水箱单容、双容及上下水箱双容特性实验

• 电动阀与变频器流量特性实验

• 温度、压力特性实验

• 箱液位数学模型测定实验

单回路控制实验：

• 电动调节阀与变频器支路液位、流量控制实验

• 锅炉内胆温度控制实验

串级控制实验：

• 上水箱双容及液位与流量串级控制实验

• 三闭环三容液位串级及温度流量串级控制实验

比值控制实验：

• 单闭环比值及随动流量比值控制实验

解耦控制实验：

• 双容、液位流量、液位压力解耦控制实验（提供设备水路图和说明书）

滞后控制实验：

• Smith预估控制实验

教师机内容：

• 主机监测、手机APP控制及报警设置

• 无线网络控制实验，包括ZIGBEE通讯、组网、WiFi通讯等

过程控制模拟对象仿真实验：

• 上、下水箱及二阶液位特性测试

• 温度加热器、调节阀特性测试

• 压力、温度、液位、流量单闭环及二阶液位控制系统实验

• 上水箱液位和流量、上下水箱液位串级控制系统实验

• 前馈反馈控制系统实验