高级过程控制对象系统实验装置

高级过程控制对象系统实验装置

▌工业级过程控制实训平台核心构成解析

一、模块化过程控制教学平台架构

本套工业级过程控制教学平台由两大核心单元构成完整的闭环训练系统：

1. 过程控制执行单元系统

• 多级储水系统：包含基座水箱+三层透明有机玻璃串联水箱组

• 热交换模块：4.5kW三相加热锅炉（双层不锈钢结构）+铝塑盘管回路

• 双动力输送系统：
  ① 380V交流驱动组：含磁力泵+智能调节阀+电磁阀+涡轮计量装置
  ② 变频驱动组：三菱变频器+220V磁力泵+高精度流量传感器

• 采用全304不锈钢架构

• 关键组件：

2. 智能监测与控制单元

• 配置五类精密检测执行器件：
  (1) 液位监测阵列：采用扩散硅传感技术的三通道压力变送器（对应三级水箱）
  (2) 流体计量模块：三组涡轮流量计（主支路/备用支路/盘管出口）
  (3) 温度传感网络：6路Pt100热电阻（锅炉内胆/夹套/盘管三段/出水口）
  (4) 执行机构组：电磁阀+电动调节阀双模式控制
  (5) 动力输出单元：380V/220V双规格磁力驱动泵组

▌过程控制实验设备功能特性剖析

该教学平台具备五大创新性技术特征：

1. 全参数覆盖

• 集成流量、压力、液位、温度四大工业过程核心参数

• 构建真实工业场景的微型化实训环境

2. 混合执行模式

• 融合传统仪表控制（电动调节阀）与现代化驱动技术（变频调速）

• 实现控制策略对比验证

3. 智能扰动模拟

• 除常规设定值阶跃变化外

• 支持通过电磁阀组态和手动阀门组合生成12种典型扰动模式

4. 多方案重构功能

• 单一被控量支持5种以上工艺路径配置

• 可通过动力源切换（泵组）、执行器选型（阀类/变频）构建差异化调节回路

5. 进阶实验拓展

• 多变量耦合控制（温度-流量-液位联动）

• 特定工业过程模拟（锅炉温度梯度控制、多水箱液位平衡等）

• 支持开展复杂控制系统实验：