四容水箱过程控制综合实验台,四容水箱液位控制实验系统
「上海」是四容水箱过程控制综合实验台,四容水箱液位控制实验系统专业生产厂家,可以为您提供实训室设计及配置方案,如果您有这方面的需求请联系我们,服务热线:021-56093262。
ZR-CG22 四容水箱过程控制综合实训台
一、基础简介：
过程控制综合实训台（Process Control System，简称PCS），是模仿现代工业生产过程中常见的物理量，诸如温度（℃）（℃）、压力、流量、液位等功能数值，对其实行测量、控制，解析过程功能数值改变特性，研究过程控制规律(如PID控制)的教学实训设备，过程控制综合实训台选用智能化的工业用仪表器具仪表，接近工业实际，使用安全，运行平稳，维护简便，性价比优越。本装置集合多种控制方法，再现实际工业现场使用的控制手段，应用声光报警系统，并提供用户更友好的二次研发连连接口。
1、功能：
(1)、四容水箱过程控制综合实训台可适用"自动调动原理"，"过程控制"，"控制仪表"，"自动检验测量试验技术与传感器","计算机数值数值"及相关课程的教学实训需求；
(2)、四容水箱多变量系统；借助该多变量对象，能完成多线路控制、多变量解耦控制、多变量预测控制等多变量控制方案。需设定有可变纯滞后时间的可视纯滞后对象；最长的纯滞后时间可 达 10 min 以上，借助该纯滞后对象，能完成 SMITH 补偿、内模控制 等纯滞后控制方案。
(3)、装置对象包括
1.主-副管路流量子系统：一路由磁力泵、电动调动阀、电磁流量计 包括（主管路），由电动调动阀调动流量，电磁流量计检验测量试验流量；另 一路由变频器、磁力泵、涡轮流量计包括（副管路），由变频器调动 流量，涡轮流量计检验测量试验流量。
2.四容水箱液位多变量子系统：由四个有机玻璃水箱包括，每个水箱 均装备有液位变送器；经过阀门变换，任何两组动力的水流可以到达任 何一个水箱。
3.加热水箱-纯滞后水箱温度（℃）（℃）子系统：由一个加热水箱和一个温度（℃）（℃）纯 滞后水箱包括，在加热水箱出水口与纯滞后水箱的不一样位置装配备装备有多 个 Pt100 热电阻检验测量试验仪表。
二、设备构造与特别点：
1、外观构造：
(参考图) 2、设备特别点：
（1）、分体式设计，模型块化组装式构造，可以按照不一样的需要选用、PLC控制，多线路仪表控制,DDC控制无线互联网包括不一样的控制系统。含有常规水箱检验测量试验控制装置、锅炉加热装置。设备可以完成多台电脑控制系统，实行远程互联网控制.
（2）、水箱配备装备；双路供水系统。
（3）、实训储物储物柜完全敞开设计，内部器件全部可视，有利直观教学和维护。
（4）、人性化设计，配备装备有储水箱，进排水自控装置，减轻实训人员劳动强度。为实训文明实操提供条件。
（5）、装置的仪表、部位件均选用现代化技术工业级设备，智能化程度高。精确度好，规格多样。有利直观教学和拓宽学员工业现场知识。为以后走上社会打好结实基础。
（6）、安全度高，系统配备装备有漏电保护，带保护套的专用实训电源连线，及温控箱防止无水加温自动控制等，力求保护人身、设备安全。
（7）、开放度好，在教师指导下，学员可查看、可自己动手参与实操、可自行编程实行检验、可按照记录的就地就地实时弯弯曲线实行课程课程理论解析等。
（8）锅炉加热程控保护系统
A、加热电子线路加有保险管实行过载保护；
B、锅炉加热内胆加由水位液位保护装置，水位不达到一定的高度，控制系统不能控制可控硅调压器作业。
（9）、电源保护措施
A、加有电流（A）（A）型漏电保护器，防止设备漏电短路造成的设备及人身伤害。
B、各控制电子线路加有保险管，有效保护器件因过载造成损坏。
（10）、电源启停控制方法；应用启停按钮控制接触器来控制电源的启停。
（11）、漏电保护装置及安全性和安全承诺；
A、各种电源及各种仪表的可靠的保护功能
B、各种电源及各种仪表的强电应用开关控制，学员不自行接线，不存在强弱电混插的问题。
C、实训强电接线插头应用封闭式构造，防止触电事故的发生。
三、技术功能数值与要求:
1、供电电源
一相交流ACAC电源：220VAC±10%、50Hz±5%、16A，系统必需接地良好。
2、实训室应有水源和进排水口。进排水口与设备间距离一般要求小于10米
3、系统仪表的写入、输出信号符合IEC标准
（1）变送器电流（A）（A）源信号：4-20mADC。
（2）仪表采样：1-5V（250Ω）/0.2-1V（50Ω）
4、系统提供直线DC线性稳压电源（朝阳电源设备） 24VDC/1A。
四、系统配备装备
五、控制实训
（一）过程控制系统包括认知实训
过程控制及检验测量试验装置硬件构造包括认知、控制方案包括与控制系统连接。
传感器的校正(零点迁移与测量界限调动)。
智能调动仪表、智能变送仪表的实操及功能数值设定。
（二）特性实训
1、水箱单容特性实训
2、水箱双容特性实训
3、上下水箱双容特性实训/
4、电动阀流量特性实训
5、变频器流量特性实训
6、温度（℃）（℃）特性实训
7、压力特性实训
8、纯滞后对象的特性测量试验
9、四容水箱液位的特性测量试验与多变量控制实训
（三）单线路控制实训
1、电动调动阀支路单容液位控制实训
2、变频器支路单容液位控制实训
3、上水箱双容液位控制实训
4、上下水箱双容液位控制实训
5、四容液位控制实训
6、电动调动阀支路流量控制实训
7、变频器支路流量控制实训
8、锅炉内胆温度（℃）（℃）控制实训
9、锅炉内胆温度（℃）（℃）位式控制
（四）串级控制实训
1、上水箱双容串级控制实训
2、上水箱液位与电动阀支路流量串级控制实训
3、上水箱液位与变频器支路流量串级控制实训
比值控制实训
1、单闭环比值流量控制实训
2、随动流量比值控制实训
（五）解耦控制实训
1、下部两水箱液位的多线路控制
2、下部水箱液位的前馈反馈控制
3、四容水箱液位的解耦控制
（六）多变量控制实训
1、四容水箱控制实训
（七）滞后控制实训
1、纯滞后对象出口温度（℃）（℃）的SMITH补偿控制
2、纯滞后对象出口温度（℃）（℃）的内模控制
四容水箱流程组态截图控制界面图
液位解耦控制实训历史弯弯曲线
纯滞后实训组态截图
纯滞后温度（℃）（℃）历史弯弯曲线
过程控制综合实训台（Process Control System，简称PCS），是模仿现代工业生产过程中常见的物理量，诸如温度（℃）（℃）、压力、流量、液位等功能数值，对其实行测量、控制，解析过程功能数值改变特性，研究过程控制规律(如PID控制)的教学实训设备，过程控制综合实训台选用智能化的工业用仪表器具仪表，接近工业实际，使用安全，运行平稳，维护简便，性价比优越。本装置集合多种控制方法，再现实际工业现场使用的控制手段，应用声光报警系统，并提供用户更友好的二次研发连连接口。
1、功能：
(1)、四容水箱过程控制综合实训台可适用"自动调动原理"，"过程控制"，"控制仪表"，"自动检验测量试验技术与传感器","计算机数值数值"及相关课程的教学实训需求；
(2)、四容水箱多变量系统；借助该多变量对象，能完成多线路控制、多变量解耦控制、多变量预测控制等多变量控制方案。需设定有可变纯滞后时间的可视纯滞后对象；最长的纯滞后时间可 达 10 min 以上，借助该纯滞后对象，能完成 SMITH 补偿、内模控制 等纯滞后控制方案。
(3)、装置对象包括
1.主-副管路流量子系统：一路由磁力泵、电动调动阀、电磁流量计 包括（主管路），由电动调动阀调动流量，电磁流量计检验测量试验流量；另 一路由变频器、磁力泵、涡轮流量计包括（副管路），由变频器调动 流量，涡轮流量计检验测量试验流量。
2.四容水箱液位多变量子系统：由四个有机玻璃水箱包括，每个水箱 均装备有液位变送器；经过阀门变换，任何两组动力的水流可以到达任 何一个水箱。
3.加热水箱-纯滞后水箱温度（℃）（℃）子系统：由一个加热水箱和一个温度（℃）（℃）纯 滞后水箱包括，在加热水箱出水口与纯滞后水箱的不一样位置装配备装备有多 个 Pt100 热电阻检验测量试验仪表。
二、设备构造与特别点：
1、外观构造：
(参考图) 2、设备特别点：
（1）、分体式设计，模型块化组装式构造，可以按照不一样的需要选用、PLC控制，多线路仪表控制,DDC控制无线互联网包括不一样的控制系统。含有常规水箱检验测量试验控制装置、锅炉加热装置。设备可以完成多台电脑控制系统，实行远程互联网控制.
（2）、水箱配备装备；双路供水系统。
（3）、实训储物储物柜完全敞开设计，内部器件全部可视，有利直观教学和维护。
（4）、人性化设计，配备装备有储水箱，进排水自控装置，减轻实训人员劳动强度。为实训文明实操提供条件。
（5）、装置的仪表、部位件均选用现代化技术工业级设备，智能化程度高。精确度好，规格多样。有利直观教学和拓宽学员工业现场知识。为以后走上社会打好结实基础。
（6）、安全度高，系统配备装备有漏电保护，带保护套的专用实训电源连线，及温控箱防止无水加温自动控制等，力求保护人身、设备安全。
（7）、开放度好，在教师指导下，学员可查看、可自己动手参与实操、可自行编程实行检验、可按照记录的就地就地实时弯弯曲线实行课程课程理论解析等。
（8）锅炉加热程控保护系统
A、加热电子线路加有保险管实行过载保护；
B、锅炉加热内胆加由水位液位保护装置，水位不达到一定的高度，控制系统不能控制可控硅调压器作业。
（9）、电源保护措施
A、加有电流（A）（A）型漏电保护器，防止设备漏电短路造成的设备及人身伤害。
B、各控制电子线路加有保险管，有效保护器件因过载造成损坏。
（10）、电源启停控制方法；应用启停按钮控制接触器来控制电源的启停。
（11）、漏电保护装置及安全性和安全承诺；
A、各种电源及各种仪表的可靠的保护功能
B、各种电源及各种仪表的强电应用开关控制，学员不自行接线，不存在强弱电混插的问题。
C、实训强电接线插头应用封闭式构造，防止触电事故的发生。
三、技术功能数值与要求:
1、供电电源
一相交流ACAC电源：220VAC±10%、50Hz±5%、16A，系统必需接地良好。
2、实训室应有水源和进排水口。进排水口与设备间距离一般要求小于10米
3、系统仪表的写入、输出信号符合IEC标准
（1）变送器电流（A）（A）源信号：4-20mADC。
（2）仪表采样：1-5V（250Ω）/0.2-1V（50Ω）
4、系统提供直线DC线性稳压电源（朝阳电源设备） 24VDC/1A。
四、系统配备装备
| 执 行 机 构 | |||||
| 名称 | 单位 | 数量 | 技术功能数值 | 型号 | 产地 |
| 智能电动调动阀 | 只 | 1 | 电动调动阀是新一代超小型电子式一体化直行程电动调动阀。应用精小型电动执行器伺服放大器，它以220V交流ACAC电源为驱动电源，写入标准的4～20mADC控制信号，经伺服放大器控制，使电动机带动减慢速度器运行而产生轴向推力，使阀芯位移，改变阀门的开度，达到对液位，流量等工序技艺功能数值的调动，从而完成自动控制的目的。超小型直行程单座电动调动阀。广泛应用来电力、暖通中央空调、冶金、轻工等行业的自动化控制系统，更适用来高校教学和科研设备。 阀体为铸铁材料，阀芯为不锈钢材料，国标法兰装配，DC4～20mA电流（A）（A）信号控制，工称通径DN15。该调动阀为直行程气动控制调动阀，设定有精确度高、技术先进、体积小、重量（kg）（kg）轻、推动力大、耗气量少、可靠性高、实操便利等优点。由控制器直接发送模仿信号控制阀门定位器，阀门定位器驱动执行机构动作，使用和校正全部非常便利；进口阀门定位器带通信功能。电源为一相220V，控制信号为4～20mADC或1～5VDC，输出为4～20mADC的阀位信号，使用和校正非常便利。 | XPSLP-16KDN20-10 | 杭州西也纳 |
| 磁力泵 | 台 | 1 | 本装置应用磁力驱动是泵，流量为30升/分，扬程为8米，功率（W）（W）为180W。泵体完全应用不锈钢材料。本装置应用两只磁力驱动泵,一只为二相380V恒压驱动，另一只为三相变频220V输出驱动。 |
上海西山MP-55R-220 上海西山MP-55R-380 |
上海 |
| 交流ACAC变频控制 | 台 | 1 |
1、交流ACAC变频器电压（V）（V）和功率（W）（W）界限： 2、200-240 V，± 10%，一相交流ACAC，0.4KW； |
FR-D720S-0.4Kw-CHR | 三菱 |
| 一相可控硅装置 | 套 | 1 |
1、写入电压（V）（V）为交流ACAC220V 50Hz，负载10A。 2、控制写入信号为4-20mADC或0～5VDC可选。经过改变控制信号的写入来控制强电的输出，最终控制加热管加热。 3、移相角界限 150°~0°。 |
DTY-220D25E | 杭州 |
| 加热环 | 只 | 1 | 功率（W）（W）：1800W，220VAC。 | 定制 | 上海 |
| PT100温度（℃）（℃）变送器 | 只 | 5 | 两线制，输出4-20MA, 精确度为0.5级 | 定制 | 上海 |
| 传 感 变 送 器 | |||||||||
| 扩散硅压力（液位）变送器 | 只 | 5 | 4个液位变送器分别用来对四个水箱的液位实行检验测量试验，其测量界限为0～3Kpa，精确度为0.5级。作业电压（V）（V）为DC24v，G1/2″外螺纹。应用工业用的扩散硅压力变送器，带不锈钢隔离膜片，同时应用信号隔离技术，对传感器温度（℃）（℃）漂移跟随补偿。一个用来测量压力管道压力。 | ZR801 | 上海 | ||||
| 涡轮流量计及流量变送器 | 套 | 1 | 涡轮流量计分别用来对由电动调动阀控制的动力支路、应用标准二线制传输方法，作业时需提供DC24V直线DC电源。流量界限：0～1.2m3/h；精确度：1.0%；输出：4～20mA。 | LMGY-10 | 合肥福斯达 | ||||
| 电磁流量计及变送器 | 套 | 1 | 由变频器控制的动力支路及盘管出口处的流量实行检验测量试验, （1）测量界限：选0-800L/h；（2）输出信号：4-20mADC；（3）精确度：0.5级。构造小巧精致,装配便利,精确度高。 | FMCLDE | 合肥福斯达 | ||||
| 控 制 单元 | |||||||||
| DDC | 台 | 1 |
配备装备：8017模型块8路模仿量写入, 8024模型块4路模仿量输出. DDC互联网控制实训要求 1、工程师站，可以实操网内全部的设备，可以直接监控和修改程序； 2、监控中心，可以监控网内全部设备的运行状态和生产数值； 3、实操员站，可以实操现场设备，支持全部带网口的触摸屏； 4、客户端，网内的全部客户端全部可以访问监控中心的数值。） |
8017,8024 | 北京集知达 | ||||
| PLC-200SMART | 台 | 1 | SMARTPLCSR20AC/DC/RLY，继电器型,12写入/8输出，EM AM06，4入2出模仿量。 | PLC-200SMART | 台 | ||||
| 智能仪表控制 | 台 | 1 |
C3900作为过程控制器）系列设备之一，是一款可编程的多线路过程控制器。 C3900过程控制器（程序控制器）内部含有4个单线路PID控制模型块、3个程序控制模型块、6个ON/OFF控制模型块、RLZ温度（℃）（℃）专用算法，可完成单线路控制、多线路控制，每个线路除可以作为普通的PID线路外还可以集合运算功能，设定成三冲量、串级、比率、分程、自动选用、非线性控制、位式控制及用户定制等多种复杂的控制方案，其控制输出信号可以经过继电器触点、直线DC电流（A）（A）模仿信号输出给执行器。 主要特别点 ■ 强大的控制功能（串级、比值、前馈、分程、程序等控制方案） ■ 二次上电后即刻运行，无需等待 ■ 32MB内部存储 ■ *大支持2GB容量（KV）（KV）CF卡，兼容性强 ■ 全中文位号写入 ■ RLZ温度（℃）（℃）专用控制算法 ■ 运算编程简便直观 ■ 设定有数值自动转存功能 ■ 中/英文实操组态画面 ■ 自定义标签添加 ■ 段设定为工程量 ■ 组态实操简便易用 ■ 强大易用的上位机组态系统 ■ 支持MOZRUS协议 ■ 优化设计的PID、ON/OFF控制组态菜单，组态更灵活；多加了上等选项，适用面更广。 ■ 单个程序同步控制多个线路 ■ 多个程序同时控制多个线路 ■ 可以为专用行业定制流程图画面和功能。便利形成专用仪表。如减温减压装置控制界面定制。 ■ 程序控制组态多加了程序段模仿运行功能，支持快进、全段浏览等功能，更加直观和便利。并支持多种工序技艺的导入和在线修改编辑。 ■ 极其丰富的表达式编辑功能便利完成对仪表内部信号的各种算术和逻辑运算 。 |
C3900 | 浙大中控 | ||||
| 其 它 设 备 | ||||||
| 实训用淡蓝色透明有机玻璃水箱 | 只 | 4 |
1、应用淡蓝色优质有机玻璃由几部分包括，作业槽需要平稳； 2、水箱下部均接有扩散硅压力变送器，对水箱的压力和液位实行检验测量试验和变送。水箱上部全部带开口，便利清洗。上水箱半径：11cm，高度30cm；下水箱半径:12.5cm，高度30cm。 |
ZRCD-1 | 上海 | |
| 不锈钢温控实训箱 | 只 | 1 | 由加热箱、加热环、Pt100、温度（℃）（℃）变送器包括，加热箱内无水断电保护装置，也防止温度（℃）（℃）干烧。 | ZRCD-2 | 上海 | |
| 不锈钢储水箱 | 只 | 1 | 内有独特的构造设计和不锈钢过滤网，拆洗便利，应用1.5厚304不锈铁板制成，容量（KV）（KV）为150L以上,储水箱内部有过滤网罩，如果要清洗水箱内部的污垢可以把过滤网罩卸下来，以防杂物进入水泵和管道。水箱的上部和下部装须有注水不锈钢阀门和不锈钢排水阀门，便利实训用水的更换。 | ZRCD-3 | 上海 | |
| 电磁阀 | 套 | 1 | 电磁阀装配在电动调动阀的旁路，电磁阀作业压力：最小压力为0kg/cm2，最大压力为10kg/cm2；作业温度（℃）（℃）：－5～60℃。作业电压（V）（V）交流ACAC220v。 | 2W系列 | 温州德力西 | |
| 接触器 | 只 | 2 | 220V交流ACAC接触器 | CJX2-09 | 正泰 | |
| 盘管 | 只 | 1 | 模仿工业现场的管道输送和滞后环节，在盘管上有三个不一样的温度（℃）（℃）检验测量试验点，它们的滞后时间常数不一样，在实训过程中可按照不一样的实训需要选用不一样的温度（℃）（℃）检验测量试验点。盘管的长度为20米，直径为DN15.盘管的出水经过手动阀门的变换既可以流入锅炉内胆。 | ZRCD-4 | 上海 | |
| 阀门 | 只 | 15 | 整个系统管道由敷塑不锈钢管连接而成，其中储水箱下部装备有出水阀，当水箱需要更换水时，把出水阀打开将水直接排出。 | DN15 | 永德信不锈钢球阀 | |
| 实训对象：不锈钢支撑架 | 套 | 1 |
1、304不锈钢管焊接而成； 2、尺寸：1.8×0.8×1.8（m），承重250kg，构造为全不锈钢焊接框体构造构造。1800mm（高）×2000mm（长）×800mm（宽）；应用全开放式设计，美观大方，实操维护便利。 |
ZRCD-5 | 上海 | |
| 锅炉 | 套 | 1 | 需有1800w二相电加热管加热的常压加热炉，容量（KV）（KV）为1升。含有概括加热层（锅炉内胆）和冷却层（锅炉夹套），均由304不锈钢精制而成，主要完成相关的温度（℃）（℃）实训。做温度（℃）（℃）实训时，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。冷却层和加热层全部装备有温度（℃）（℃）传感器检验测量试验其温度（℃）（℃），可完成温度（℃）（℃）的定值控制、串级控制，前馈-反馈控制，解耦控制等实训。控制精确度在误差5%以内。 | ZRCD-6 | 上海 | |
| 控制系统实训平台 | 套 | 1 |
实训实操台架：外型尺寸为1730mm×730mm×1650mm（长*宽*高），实训实操台架为钢制双层亚光密纹喷塑构造，实操面设定有防火烧烧、防水浸浸、耐磨损损高密度板, 尺寸为于1730×380mm（长*宽），构造坚固；台架下半部设定有两个大抽屉、储物储物柜门。实操面中不低于1250mm×300mm（长*宽）面积用来装配电源控制屏。台架下部设定有4—6个万能转向轮。 （3）提供执行机构及I/O信号连连接口实操操作面板：全部信号应用国际标准的IEC信号。 |
ZRCD-7 | 上海 | |
| 软 件 系 统 | ||||
| MCGS组态系统 | 只 | 1 | MCGS 通用版 | 昆仑通态 |
| DDC系统实训系统 | 套 | 1 | RemoDAQ-8000 Utility | 北京集智达 |
| PLC编程系统 | 套 | 1 | PLC的编程环境系统，经过通讯电缆线使PLC与计算机数值数值使用本系统建立通讯关系后，使用本系统可以对PLC的全部功能实行编程，对编写好的程序实行下装，对已运行程序实行在线编程或监控等。 | 西门子 |
| 仪表控制系统 | 套 | 1 | ||
五、控制实训
（一）过程控制系统包括认知实训
过程控制及检验测量试验装置硬件构造包括认知、控制方案包括与控制系统连接。
传感器的校正(零点迁移与测量界限调动)。
智能调动仪表、智能变送仪表的实操及功能数值设定。
（二）特性实训
1、水箱单容特性实训
2、水箱双容特性实训
3、上下水箱双容特性实训/
4、电动阀流量特性实训
5、变频器流量特性实训
6、温度（℃）（℃）特性实训
7、压力特性实训
8、纯滞后对象的特性测量试验
9、四容水箱液位的特性测量试验与多变量控制实训
（三）单线路控制实训
1、电动调动阀支路单容液位控制实训
2、变频器支路单容液位控制实训
3、上水箱双容液位控制实训
4、上下水箱双容液位控制实训
5、四容液位控制实训
6、电动调动阀支路流量控制实训
7、变频器支路流量控制实训
8、锅炉内胆温度（℃）（℃）控制实训
9、锅炉内胆温度（℃）（℃）位式控制
（四）串级控制实训
1、上水箱双容串级控制实训
2、上水箱液位与电动阀支路流量串级控制实训
3、上水箱液位与变频器支路流量串级控制实训
比值控制实训
1、单闭环比值流量控制实训
2、随动流量比值控制实训
（五）解耦控制实训
1、下部两水箱液位的多线路控制
2、下部水箱液位的前馈反馈控制
3、四容水箱液位的解耦控制
（六）多变量控制实训
1、四容水箱控制实训
（七）滞后控制实训
1、纯滞后对象出口温度（℃）（℃）的SMITH补偿控制
2、纯滞后对象出口温度（℃）（℃）的内模控制
四容水箱流程组态截图控制界面图
液位解耦控制实训历史弯弯曲线
纯滞后实训组态截图
纯滞后温度（℃）（℃）历史弯弯曲线
