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上海同瀚科教設(shè)備有限公司 上海同瀚科教設(shè)備有限公司
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化學(xué)工程化工工藝實(shí)驗(yàn)裝置

化工原理實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)裝置

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THYGCS-68E現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)過(guò)程控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)裝置

閱讀:1886發(fā)布時(shí)間:2020-3-8

THYGCS-68E現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)過(guò)程控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)裝置

一、系統(tǒng)概述

“現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)過(guò)程控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)裝置”是從高校自動(dòng)化相關(guān)專(zhuān)業(yè)教學(xué)實(shí)驗(yàn)的需求出發(fā),采用代表自動(dòng)化行業(yè)技術(shù)潮流的現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù),開(kāi)發(fā)出來(lái)的進(jìn)行通訊和遠(yuǎn)程控制的網(wǎng)絡(luò)化和數(shù)字化實(shí)驗(yàn)裝置。

“現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)過(guò)程控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)裝置”是由現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)控制系統(tǒng)和對(duì)象系統(tǒng)組成。該對(duì)象系統(tǒng)在管道中采用電磁閥替代中的手閥控制各管道的連接,可實(shí)現(xiàn)上位機(jī)根據(jù)采集參數(shù)進(jìn)行自動(dòng)控制或者上位機(jī)中進(jìn)行鼠標(biāo)點(diǎn)擊人為控制,為實(shí)現(xiàn)多種控制策略,系統(tǒng)中上水箱壓力變送器(上水箱液位)采用總線(xiàn)采集參數(shù)“變送器采用帶SIEMENS PROFIBUS-PA通訊接口的壓力變送器(帶SIEMENS PROFIBUS-PA通訊協(xié)議的壓力傳感器通過(guò)總線(xiàn)供電,不需要另外接工作電源)”。

  • 現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)控制系統(tǒng)硬件

除電氣部分給各種工作部件提供電源外,還有下列主要部件:SIEMENS 315-2DP CPU一個(gè)(含MMC卡)

  • SIEMENS電源模塊一個(gè)
  • PA Coupler 耦合器一個(gè)
  • 8路模擬量輸入模塊SM331模塊兩個(gè)
  • 4路模擬量輸出模塊SM332模塊一個(gè)
  • 變頻器一個(gè)
  • DP通訊線(xiàn)和DP接頭若干
  • MPI-USB通訊線(xiàn)一條
  • 現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)控制系統(tǒng)軟件

采用SIEMENS WINCC軟件監(jiān)控、SIEMENS STEP7編程

二、系統(tǒng)特點(diǎn)

能完整的體現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)過(guò)程變量數(shù)字化采集,實(shí)現(xiàn)從過(guò)程變量的現(xiàn)場(chǎng)采集到上位監(jiān)控的全數(shù)字化傳輸,可完成分布控制系統(tǒng)架構(gòu)。

三、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

四、控制對(duì)象

(一)系統(tǒng)組成

  • 過(guò)程控制實(shí)驗(yàn)對(duì)象系統(tǒng)

實(shí)驗(yàn)對(duì)象系統(tǒng)包含有:不銹鋼儲(chǔ)水箱;上、中、下三個(gè)串接有機(jī)玻璃圓筒型水箱;三相4.5kW電加熱鍋爐(由不銹鋼鍋爐內(nèi)膽加溫筒和封閉式外循環(huán)不銹鋼冷卻鍋爐夾套構(gòu)成)和鋁塑盤(pán)管組成。

系統(tǒng)動(dòng)力系統(tǒng)有兩套:一套由SIEMENS變頻器、三相(380V交流)不銹鋼磁力驅(qū)動(dòng)泵、電動(dòng)調(diào)節(jié)閥、交流電磁閥、渦輪流量計(jì)等組成;另一套由220V循環(huán)泵、渦輪流量計(jì)等組成。

整套對(duì)象系統(tǒng)*由不銹鋼材料制造,包括對(duì)象框架、管道、底板,甚至小到每一顆緊固螺釘。

  • 對(duì)象系統(tǒng)中的各類(lèi)檢測(cè)變送及執(zhí)行裝置
  • 擴(kuò)散硅壓力變送器三只:分別檢測(cè)上水箱、中水箱、下水箱液位;
  • 渦輪流量計(jì)三只:分別檢測(cè)兩條動(dòng)力支路及盤(pán)管出水口的流量;
  • Pt100熱電阻溫度傳感器六只:分別用來(lái)檢測(cè)鍋爐內(nèi)膽、鍋爐夾套、盤(pán)管(三只)及上水箱出水口水溫;
  • 控制模塊:包含電磁閥21只、電動(dòng)調(diào)節(jié)閥一個(gè)、可控硅溫度控制模塊一只;
  • 三相380V不銹鋼磁力驅(qū)動(dòng)泵、220V循環(huán)泵。

(二)系統(tǒng)主要特點(diǎn)

  • 被調(diào)參數(shù)囊括了流量、壓力、液位、溫度四大熱工參數(shù)
  • 執(zhí)行器中既有電動(dòng)調(diào)節(jié)閥儀表類(lèi)執(zhí)行機(jī)構(gòu),又有變頻器等電力拖動(dòng)類(lèi)執(zhí)行器
  • 系統(tǒng)除了能改變調(diào)節(jié)器的設(shè)定值作階躍擾動(dòng)外,還可在對(duì)象中通過(guò)電磁閥制造各種擾動(dòng)
  • 一個(gè)被調(diào)參數(shù)可用不同的動(dòng)力源、不同的執(zhí)行器和不同的工藝線(xiàn)路下可演變成多種調(diào)節(jié)回路,以利于討論、比較各種調(diào)節(jié)方案的優(yōu)劣
  • 能進(jìn)行多變量控制系統(tǒng)及特定的過(guò)程控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)

(三)配套軟件

1、博圖TIA portal

SIMATIC Step 7 V14是基于TIA博途平臺(tái)的全新的工程組態(tài)軟件,支持SIMATIC S7-1500、SIMATIC S7-1200、SIMATIC S7-300和SIMATIC S7-400控制器、同時(shí)也支持基于PC的SIMATIC WinAC自動(dòng)化系統(tǒng)。

★2、工業(yè)4.0仿真實(shí)訓(xùn)軟件(正版軟件,投標(biāo)現(xiàn)場(chǎng)提供著作權(quán)證書(shū)原件和逐條演示)

軟件采用三維建?;谔摂M現(xiàn)實(shí)技術(shù)的計(jì)算機(jī)仿真模擬技術(shù),可以進(jìn)行PLC電氣控制仿真、電工電子仿真、氣動(dòng)仿真、液壓仿真、傳感器仿真等工業(yè)常用技術(shù)仿真

1)PLC仿真可以通過(guò)PLC編程控制模型的相應(yīng)動(dòng)作從而完成工序動(dòng)作包含機(jī)械手仿真、自動(dòng)門(mén)仿真、升降機(jī)仿真、分揀仿真、正反轉(zhuǎn)仿真、郵件分揀、流水線(xiàn)、自動(dòng)分揀等。

2)電工電子線(xiàn)路仿真

(1)接線(xiàn)仿真(2)電路仿真(3)排故仿真(4)原理仿真(5)電機(jī)拆裝仿真,三相異步機(jī)拆分、單相異步機(jī)拆分等(6)儀器儀表的使用仿真萬(wàn)用表、雙蹤示波器、信號(hào)發(fā)生器、鉗形表等

3)氣動(dòng)回路仿真

(1)軟件以氣動(dòng)經(jīng)典22回路為依據(jù)開(kāi)發(fā)出28回路的在線(xiàn)及離線(xiàn)仿真

(2)軟件中設(shè)置的14路“考考你!”表現(xiàn)為典型氣路設(shè)備故障。

(3)軟件狀態(tài)含“模擬運(yùn)行”“聯(lián)機(jī)運(yùn)行”即離線(xiàn)仿真、在線(xiàn)仿真。

4)液壓回路仿真其界面可清楚的展示液壓元器件的內(nèi)部結(jié)構(gòu)以及液壓回路的工作過(guò)程。液壓傳動(dòng)原理的動(dòng)態(tài)演示并不少于18種動(dòng)態(tài)演示。

5)傳感器仿真

(1)溫度變送傳感器器仿真包含溫度變送傳感器模擬拆裝;溫度變送傳感器模擬接線(xiàn);溫度變送傳感器模擬運(yùn)行仿真

(2)液位傳感器仿真包含液位傳感器模擬拆裝;液位傳感器模擬接線(xiàn);液位傳感器模擬運(yùn)行仿真

(3)流量傳感器仿真包含流量傳感器模擬拆裝;流量傳感器模擬接線(xiàn);流量傳感器模擬運(yùn)行仿真

6)提供免費(fèi)遠(yuǎn)程教學(xué),PLC培訓(xùn),伺服,步進(jìn),觸摸屏,變頻器, 單片機(jī),數(shù)控,機(jī)器人,工業(yè)組態(tài)及網(wǎng)絡(luò)通信等全系列自動(dòng)化技術(shù)培訓(xùn),自由組合不同教學(xué)手段,實(shí)現(xiàn)各種不同的教學(xué)方法,比如談話(huà)式、研討式、活動(dòng)式、競(jìng)賽式等等。進(jìn)行不同老師和不同課程學(xué)習(xí),可以通過(guò)在線(xiàn)學(xué)習(xí)系統(tǒng)向老師提問(wèn),做筆記,評(píng)價(jià)及參與話(huà)題討論

7)PLC運(yùn)行數(shù)據(jù)顯示:PLC輸入電壓監(jiān)控,PLC輸出電壓監(jiān)控,PLC輸入開(kāi)關(guān)監(jiān)控,PLC輸出開(kāi)關(guān)控制以及PLC輸入電壓模擬量實(shí)時(shí)數(shù)據(jù),可根據(jù)實(shí)際需求添加128路。

8)PLC運(yùn)行歷史數(shù)據(jù):顯示PLC運(yùn)行歷史數(shù)據(jù),可按時(shí)、天、月進(jìn)行查詢(xún)歷史數(shù)據(jù)曲線(xiàn),以及歷史數(shù)據(jù)表格,可表格數(shù)據(jù)導(dǎo)出處理。

(三)“過(guò)程控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)裝置”對(duì)象系統(tǒng)

五、主要配置清單

序號(hào)

設(shè)備名稱(chēng)

數(shù)量

單位

1

不銹鋼框架

1

2

有機(jī)玻璃水桶

3

3

不銹鋼下水箱

1

4

不銹鋼復(fù)合加熱桶

1

5

380V磁力驅(qū)動(dòng)泵

1

6

220V循環(huán)泵

1

7

SIEMENS 315-2DP CPU

1

8

SIEMENS 電源模塊

1

9

MMC卡

1

10

PA Coupler 耦合器

1

11

8路模擬量輸入模

2

12

4路模擬量輸出模

1

13

SIEMES變頻器MM420

1

14

DP通訊線(xiàn)和DP接頭

若干

15

擴(kuò)散硅壓力變送器(帶SIEMENS PROFIBUS-PA總線(xiàn)協(xié)議)

1

16

擴(kuò)散硅壓力變送器

2

17

渦輪流量計(jì)

3

18

PT100熱電阻傳感器

6

19

電磁閥

21

20

空氣開(kāi)關(guān)

1

21

旋鈕

4

22

中間繼電器

若干

23

DC24V開(kāi)關(guān)電源

1

24

電動(dòng)調(diào)節(jié)閥

1

25

可控硅調(diào)壓器

1

26

控制柜

1

臺(tái)

 

六、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

  • 現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)控制系統(tǒng)的組成與認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn)
  • 下位機(jī)軟件中的硬件組態(tài)和程序編寫(xiě)
  • 上位機(jī)軟件中的通信建立和界面組態(tài)
  • 一階單容上水箱對(duì)象特性測(cè)試實(shí)驗(yàn)
  • 二階雙容水箱對(duì)象特性測(cè)試實(shí)驗(yàn)
  • 上水箱液位PID整定實(shí)驗(yàn)
  • 串接雙容下水箱液位PID整定實(shí)驗(yàn)
  • 三容液位定值控制實(shí)驗(yàn)
  • 鍋爐內(nèi)膽水溫PID控制實(shí)驗(yàn)
  • 鍋爐夾套水溫PID控制實(shí)驗(yàn)
  • 單閉環(huán)流量PID控制實(shí)驗(yàn)
  • 鍋爐內(nèi)膽水溫位式控制實(shí)驗(yàn)
  • 水箱液位串級(jí)控制實(shí)驗(yàn)
  • 三閉環(huán)液位控制實(shí)驗(yàn)
  • 鍋爐夾套與內(nèi)膽水溫串級(jí)控制實(shí)驗(yàn)
  • 鍋爐內(nèi)膽水溫與水流量串級(jí)控制實(shí)驗(yàn)
  • 上水箱液位與進(jìn)水流量串級(jí)控制實(shí)驗(yàn)
  • 單閉環(huán)流量比值控制實(shí)驗(yàn)
  • 下水箱液位前饋-反饋控制實(shí)驗(yàn)
  • 鍋爐內(nèi)膽水溫前饋-反饋控制實(shí)驗(yàn)
  • 溫度純滯后控制實(shí)驗(yàn)
  • 流量純滯后控制實(shí)驗(yàn)
  • 鍋爐夾套與內(nèi)膽水溫解耦控制實(shí)驗(yàn)
  • 上水箱液位與出口水溫解耦控制實(shí)驗(yàn)

 


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