TDCKII测控技术综合实验台.docVIP

TDCK-II测控综合实验台 实验指南 天津市天波科达科技有限公司 前 言 一、概 述 近年来，随着教学改革的不断深入，各专业，特别是工科专业对素质教育的要求越来越高，但各高校的理论与实践严重脱节，基于此现象，充分征求广大教师意见。我们研制开发了综合实验台，它采用多种传感器，获取压力、液位、温度、流量等四种基本物理量，并通过智能仪表、数据采集卡，将测量信号转送到计算机，再利用工控组态软件完成虚拟显示、数据处理和实时控制等功能。 TDCK-II测控综合实验台是结合国内外先进教学理念，吸收国内外同类实验装置的优点，经过反复论证、精心设计的新一代过程控制专业、自动化专业、测控专业及相关专业的教学平台仪器。 本实验台完全采用工业生产中实际使用的传感器、仪表、执行器等工业级元件，在一个管路循环系统上实现过程控制。该装置可以利用手动按钮、智能仪表、PLC等进行控制，亦可利用上位PC机，结合TDZT工控组态软件，实现实时监控。同时从教学实际出发，所有的传感器、仪表、执行元件、水箱-管路等完全可视化，直观集成于整体实验台上，不仅结构紧凑利于观察调试，且有利于提高学生学习兴趣。 本实验台是开放系统，每个实验模块都经过精心设计，在学生课程教学中，不仅可以用作教学演示仪器，进行传统的一些典型的验证性实验。同时也着重考虑设计型和综合型实验的操作性、扩展性：如在毕业设计中实现教学与实际工作相结合；教师根据用人单位要求来指导学生改变仪表参数、数据处理方式、程序结构等，变实验台为工业现场，充分激发学生思考的积极性，提高解决问题能力，使学生尽快适应实际工作要求。 系统特点： ★ 控制系统的被控量包含温度、流量、液位三大热工参数。 执行器中既有电磁比例调节阀类执行器，又有加热控制器等电力拖动类执行器。 ★ 各种控制算法和调节规律在开放的实验平台上都可以实现。 ★ 具有多种工业控制方式，控制过程清晰。 控制方式有：手动调节控制、PLC控制、计算机控制 ★ 模拟工业现场，具有真实可靠性、直观性。 ★ 传感器、变送器、执行器、电路全部采用IEC标准信号传输。 实验数据及图表在TDZT软件中很容易存储及调用，便于实验后的分析。 学生在本实验装置进行实验后，可掌握下列内容： 测定控制对象特性的方法 流程工业常用传感器初步了解 自动仪表的初步使用 TDZT、PLC编程软件基本使用 单回路控制系统的参数整定 复杂回路控制系统的参数整定 控制参数对控制系统品质指标的影响 控制系统的设计、计算、分析等综合能力。 实验的基本程序： 明确实验任务 提出实验方案 进行实验操作、作好观测和记录 整理实验数据并分析，撰写实验报告 在进行本书中实验时，尽量让学生独立完成，教师给以必要指导，以培养学生的实验动手能力。要作好各实验，应做到：实验前有准备；实验中有条理，实验后有分析。 二、系统组成 TDCK-II测控综合实验台集多参数控制为一体主要由模拟控制对象系统、控制台和上位机及控制软件系统等三大部分组成。模拟控制对象系统流程见下图： 测控技术综合实验台系统对象控制流程图 1、模拟控制对象系统 由上、中、下三个水箱、小锅炉及相应管路（含管路上手动阀组成）. 1.1、系统基本实验装置 水箱 上、中两个水箱均采用牙克力进口透明有机玻璃，结实耐用，便于学生直接观测液位的变化。水箱结构非常独特，有三个槽，分别是缓冲槽，工作槽，溢水槽。水箱容积、外形优化设计，被控对象特性突出，使实验效果更为理想。 模拟锅炉 ：本装置采用模拟锅炉进行温度实验，此锅炉采用不锈钢精制而成，设计巧妙，有二层组成：加热层（内胆）和冷却层（夹套 ）。做温度单回路实验时，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。冷却层和加热层都有温度传感器检测其温度。 1.2、系统执行装置 水泵 水泵用来整个系统的供水，管道式结构安装。本实验的循环介质采用清水，管路直径为10mm，实验台采用丹麦格兰富UPA－90 AUTO型单级循环水泵。噪音低，不会影响教师授课。寿命长，减少使用的麻烦。 比例阀 比例阀是本系统重要部件，将控制模块送来的标准控制电信号转化为相应的阀门开度，且阀门开度与输入信号成线性关系，安装在管道上，配合用来控制、调节流量。我们选用德国进口比例阀，具有性能稳定可靠，控制精度高，使用寿命长等优点。 电磁阀 在本系统中，电磁阀安装在主管道上，起到控制管路的通断与转换作用。我们选用台湾生产零压力开启直动式电磁阀，具有性能稳定可靠，动作灵敏，使用寿命长等优点。 1.3、系统检测传感装置 涡轮流量传感器 涡轮流量传感器是一种速