PCS-C Equipamento experimental de sistema de controlo de processo

Ⅰ. Visão Geral do Equipamento

Este equipamento experimental para sistema de controlo de processos está dividido em quatro partes: sistema da camada de controlo superior, camada do objeto experimental, sensor de deteção, transmissão, equipamento de execução e software de controlo superior. Características do sistema: Todo o sistema é colocado numa bancada de ensaio móvel, compacta e o dispositivo de ensaio ocupa uma pequena área.

1. Sistema da camada de controlo superior:

①, módulo de controlo de instrumento inteligente; ②, sistema de controlo DDC. ③, sistema de controlo PLC;

2. Sistema da camada do objeto experimental:

Ⅱ. itens experimentais deste equipamento experimental para sistema de controlo de processos

1. Experiência de característica de tanque de água de capacidade única;

2. Experiência de característica de tanque de água de dupla capacidade;

3. Experiência de característica de fluxo de válvula elétrica;

4. Experiência de controlo de circuito único;

5. Experiência de controlo de nível de líquido de capacidade única com válvula reguladora elétrica;

6. Experiência de controlo de nível de líquido de capacidade dupla com tanque de água superior;

7. Experiência de controlo de caudal com válvula reguladora elétrica;

8. Experiência de controlo de temperatura;

9. Experiência de controlo de caudal;

10. Experiência de controlo de pressão;

11. Experiência de controlo em cascata de dupla capacidade do tanque de água superior;

12. Sistema de controlo em cascata do nível de líquido do depósito de água inferior e do caudal da válvula reguladora elétrica;

13. Experiência de controlo de nível de líquido com capacidade única do ramal do conversor de frequência;

14. Experiência de controlo de nível de líquido com capacidade tripla;

15. Experiência de controlo de caudal com ramal do conversor de frequência

16. Experiência de controlo de temperatura do revestimento da caldeira

Ⅲ. Indicadores técnicos

(1) Alimentação

Alimentação CA trifásica: 380 VCA ± 10%, 50 Hz ± 5%, 16 A, o sistema deve estar bem ligado à terra.

(2) Os sinais de entrada e saída dos instrumentos do sistema estão em conformidade com as normas IEC.

Sinal da fonte de corrente do transmissor: 4-20 mADC.

Amostragem do instrumento: 1-5 V (250 Ω) / 0,2-1 V (50 Ω).

(3) O sistema fornece uma fonte de alimentação CC regulada linearmente (24 VCC/1 A).

(4) Software de configuração do computador anfitrião;

O sistema experimental foi desenvolvido utilizando o software de configuração de controlo industrial chinês MCGS (Sistema de Monitorização e Controlo Gerado).

(5) Tamanho do equipamento: 1620 × 700 × 1900 mm

IV. Composição e descrição do sistema

(I) Objeto de controlo: É constituído por uma estrutura de instalação em perfil de alumínio, um tanque de armazenamento de água exterior em aço inoxidável, um tanque de água de três tanques em plexiglass, um reservatório de caldeira de pressão atmosférica em aço inoxidável com camisa, tubagens em aço inoxidável, objetos, etc.

1. Estrutura de instalação em perfil de alumínio standard: Depósito de água de três depósitos em plexiglass de perfil de alumínio standard europeu 40*40, um reservatório de caldeira de pressão atmosférica em aço inoxidável com camisa. O tampo de aço inoxidável da mesa pode ser instalado na placa inferior para a instalação do atuador do sensor de deteção, tubagens, etc.

2. Mesa experimental: O objeto de controlo é colocado sobre a mesa experimental;

3. Tanque de água exterior em aço inoxidável e bomba de água, toda a estrutura é instalada sobre rodízios móveis. A saída da bomba de água está equipada com um conector de engate rápido, e a bomba de água pode ser ligada ao sistema de tubagem do objeto de controlo para experiências.

4. Tanque de água em vidro orgânico com três tanques:

① Depósito de água em vidro orgânico com dois depósitos: Fabricado em vidro orgânico importado, os depósitos de água superior, intermédio e inferior (comprimento 200 x largura 200 x altura 400 mm), o depósito de água intermédio (comprimento 200 x largura 200 x altura 400 mm) e o depósito de água inferior (comprimento 200 x largura 200 x altura 400 mm), os depósitos de água superior, intermédio e inferior são instalados em série. Cada depósito de água está equipado com tubo de transbordo, tubo de drenagem inferior e válvula, e interface com sensor de nível de pressão.

5. Recipiente de caldeira de aquecimento de pressão normal em aço inoxidável com camisa:

Depósito interior Φ100 x 500 (aquecimento dinâmico de água), com tubo de aquecimento elétrico monofásico de 1,8 kW, camisa Φ150 x 400 (com isolamento em algodão). O recipiente da caldeira de aquecimento é totalmente fechado (pode ser utilizado não só para medição de temperatura). (para experiências, mas também para experiências de pressão), o sensor de temperatura Pt100 está instalado no tanque interior.

Potência do sistema: bomba de circulação de água trifásica em aço inoxidável com potência ajustável: pode ser composta por bomba em aço inoxidável + válvula reguladora elétrica + sistema de regulação do fluxo de energia com caudalímetro eletromagnético, ou bomba em aço inoxidável + conversor de frequência + sistema de regulação do caudal de energia com caudalímetro eletromagnético.

O módulo de controlo de temperatura e regulação de tensão + radiador formam o sistema de aquecimento da caldeira: módulo de regulação de tensão CA monofásico com tiristor totalmente isolado; sinal de controlo: 4-20 mADC. Potência do anel de aquecimento: 1800 W, 220 VCA.

(II) Sensores e atuadores de deteção:

1. Sensor de caudal: caudalímetro eletromagnético + transmissor de caudal. Equipado com transmissor de caudal eletromagnético Cao Xin Instrument, caudal nominal de 0,2-1,2 m³/h, precisão de medição de ±1,0%, saída de sinal standard de 4-20 mA;

2. Sensor de nível de líquido: três sensores de nível de líquido de silício difuso, utilizados para detetar, respetivamente, o nível de líquido dos depósitos de água superior, médio e inferior. Além disso, um sensor de pressão de silício difuso é adicionado ao reservatório da caldeira de aquecimento para detetar a pressão do reservatório durante a experiência de fornecimento de água a pressão constante. Equipado principalmente com transmissor de nível de instrumento Cao Xin, saída de sinal padrão de 4-20 mA, precisão de medição de nível de 0,5, ampla gama de aplicação, alta precisão, alta qualidade de temperatura, alta fiabilidade, estrutura requintada, fácil instalação, pequeno desvio de zero.

3. Sensor de temperatura: 2 sensores de resistência térmica Pt100, 2 transmissores de temperatura de resistência térmica Pt100. Utilizado para detetar a temperatura interna do reservatório de caldeiras de aquecimento de pressão atmosférica em aço inoxidável com camisa.

4. Conversor de frequência: Um conversor de frequência Mitsubishi FR-D720S-0.4K-CH. Utilizado para ajustar a pressão e o caudal de água do ramal de energia da conversão de frequência.

5. Válvula de controlo elétrico: Configure uma válvula de controlo elétrico Wanxun, com um caudal nominal de 0,28-0,30 metros cúbicos por hora e uma entrada de sinal de 4-20 mA. Utilizada para ajustar a pressão e o caudal de água do ramal de energia da válvula de controlo elétrico.

Ⅴ. Sistema de controlo de processo superior PCS-C

1. Estrutura da mesa de operação de controlo superior GLGK-2:

A mesa de operação/experimentação de controlo superior GLGK-2 é fabricada e instalada como um todo com o dispositivo de objeto experimental. A mesa de operação/experimentação de controlo superior está instalada acima da mesa experimental de liga de alumínio.

2. Painel experimental de operação de controlo superior PCS-C

Painel experimental de operação de controlo superior: estrutura de aço com revestimento por pulverização.

Painel de controlo de alta tensão: equipado com interruptor de ar de proteção contra fugas e protetor de fuga de corrente, considerando plenamente a proteção da segurança pessoal; equipado com um circuito de controlo de arranque elétrico acionado por chave e múltiplos grupos de fusíveis, e cada grupo de saída de alta tensão possui fusíveis para proteção e controlo, garantindo a segurança do equipamento e o funcionamento e o controlo convenientes; equipado com voltímetro seccionador de fase e luz indicadora, informação de alta tensão intuitiva e rápida; equipado com inversor e o seu painel de interface de controlo, conveniente para a familiarização, operação e aplicação do inversor.

Painel do controlador: painel do controlador de conversão de frequência, painel de controlo do instrumento inteligente, painel de controlo do módulo de aquisição de dados.

Painel de interface de sinal: Os sinais do instrumento e os sinais elétricos no objeto de controlo são transferidos para a placa de cablagem de sinal, fornecendo IA, SA, DO e outras interfaces de deteção de sensores e controlo de atuadores, para que os alunos possam ligá-los para formar diferentes sistemas de controlo. O experimentador utiliza fios de encaixe seguros para fazer diferentes ligações entre a placa experimental e a placa de sinal, de modo a realizar várias experiências de controlo de processo.

VI. Introdução às funções do sistema de controlo de processo superior GLGK-2:

1. Sistema de controlo S7-200PLC

Com o desenvolvimento da ciência e da tecnologia, os PLCs, incluindo os Micro PLCs, podem ser competentes para uma variedade de tarefas de controlo. O host do sistema de controlo PLC fornecido por este produto utiliza a série S7200 da Siemens (CPU224XP), que demonstra principalmente o desempenho perfeito de PLCs pequenos (Micro) em tarefas de controlo de pequena escala, e fornece plataformas experimentais mais robustas para o desenvolvimento de talentos em engenharia. Os utilizadores podem escolher pequenos PLC de outros fabricantes de acordo com a realidade das suas instituições de ensino.

2. Sistema de controlo de instrumentos inteligente

O núcleo do sistema de controlo de instrumentos são vários instrumentos com funções de comunicação, incluindo principalmente os reguladores inteligentes AI708 e AI818. Vários algoritmos estão integrados nos instrumentos. Vários parâmetros do algoritmo de controlo do instrumento são ajustados de acordo com as condições locais para obter efeitos de controlo. Ao mesmo tempo, o instrumento com função de comunicação comunica com a plataforma de software do computador anfitrião. Vários parâmetros e valores de processo do instrumento entram na base de dados da plataforma de software (geralmente software de configuração de controlo industrial), e o ecrã do processo de configuração e a interface de operação podem ser utilizados para ajustar facilmente os parâmetros no computador anfitrião e registar e analisar os valores do processo.

3. Sistema de Controlo DDC

Os sistemas de controlo DDC possuem geralmente duas formas. Uma é um módulo externo de aquisição de dados, cujo núcleo é um módulo de aquisição de dados com comunicação RS485 e software de algoritmo de computador; a outra é uma placa de aquisição de dados que utiliza um computador industrial e um slot ISA ou PCI. O módulo externo de aquisição de dados é fácil de instalar e não há atenuação do sinal quando os dados são enviados para o computador por comunicação quando instalado no local. Assim sendo, este produto adota o primeiro método de aplicação. Inclui principalmente os módulos de entrada e saída analógicos Beijing Jizhida 8017 e 8024.

O módulo de aquisição de dados é instalado diretamente na consola, e a poderosa função de configuração de algoritmos no software de controlo industrial MCGS é utilizada para construir convenientemente um sistema de controlo DDC com uma interface homem-máquina. No sistema DDC, é fornecido software de algoritmo aberto para referência experimental e programação de algoritmos, o que é conveniente para o ensino experimental e treino de talentos em engenharia.

VII. Sistema de proteção de segurança

(I) Sistema de proteção do programa de aquecimento da caldeira

1. O depósito de aquecimento da caldeira está equipado com um dispositivo de proteção do nível de água. Se o nível de água não atingir uma determinada altura, o sistema de controlo não conseguirá controlar o regulador de tensão do tiristor.

2. O interruptor de controlo de potência do tubo de aquecimento elétrico utiliza uma chave seletora. Quando não está a ser utilizada na experiência, o professor protege a chave seletora para evitar a operação incorreta por pessoas não relacionadas.

(II) Medidas de proteção energética

1. É adicionado um protetor de fuga de corrente.

2.Um fusível é adicionado à fonte de alimentação bifásica para evitar a ruptura do circuito.

(III) Método de controlo de arranque e paragem de energia;

O botão de arranque e paragem é utilizado para controlar o contactor para controlar o arranque e a paragem da fonte de alimentação.

(IV) Dispositivo de proteção contra fugas e compromisso de segurança;

(V) Função de proteção fiável de diversas fontes de alimentação e de diversos instrumentos

1. A corrente elevada de diversas fontes de alimentação e de diversos instrumentos é controlada por interruptores. Os alunos não ligam os fios sozinhos, e não há problema em misturar correntes fortes e fracas.

2. O tampão experimental de alta corrente adota uma estrutura fechada para evitar acidentes com choques elétricos.

Versão síncrona para PC:

PCS-C Equipamento experimental de sistema de controlo de processo http://porbiisun.biisun.hfcfwl.com/home/category/detail/id/165.html