[工学]过程控制系统实验指导书.doc

过程控制系统 实 验 指 导 书 自动化工程学院自动控制系 实验一 实验装置 * 学时数：2 实验目的： 了解过程控制系统实验装置的总体组成部分。 了解各部分的主要构件及作用。 特别应知道以下内容：各种被控对象的位置、检测元件的位置及用途、执行器件(动力器件) 的位置及用途、供水管线各阀门与供水方式间的关系、智能仪表的调节方式及含意。 实验原理: 一 概述 “THSA-1型过控综合自动化控制系统实验平台”是由实验控制对象、实验控制台及上位监控PC机三部分组成。是一套集自动化仪表技术、计算机技术、通讯技术、自动控制技术及现场总线技术为一体的多功能实验设备。该系统包括流量、温度、液位、压力等热工参数，可实现系统参数辨识，单回路控制，串级控制，前馈反馈控制，比值控制，解耦控制等多种控制形式。本装置还可根据用户的需要设计构成DDC远程数据采集，DCS，PLC，FCS等多种控制系统用来对上、中、下水箱的液位进行检测～4～20mAPt100铂热电阻温度传感器，分别用来检测锅炉、盘管上水箱出口水温。～℃。经过调节器的温度变送器，可将温度信号转换成4～20mA电流信号。流量范围：0～1.2m3/h精度：1.0%输出：4～20mA。QSVP-16K。具有精度高、技术先进、体积小、重量轻、推动力大、功能强、控制单元与电动执行机构一体化、可靠性高、操作方便等优点，电源为单相220V，控制信号mADC或1～5VDC输出4～20mADC的阀位信号，使用和校正非常方便。16CQ-8P，流量为升/分，扬程为8米，功率为180W。一只为三相380V恒压驱动，另一只为三相变频220V输出驱动。2W-160-25 ；工作压力：最小压力为0Kg/㎝2，最大压力为7Kg/㎝2 工作温度：－5～80℃Ω左右。 二 控制屏组件 电源控制屏面板： 充分考虑人身安全保护，装有漏电保护空气开关、电压型漏电保护器、电流型漏电保护器。图1-2为电源控制屏示意图。合上总电源空气开关及钥匙开关，此时三只电压表均指示380V左右，定时器兼报警记录仪数显亮，停止按钮灯亮。此时打开照明开关、变频器开关及24V开关电源即可提供照明灯，变频器和24V电。按下启动按钮，停止按钮灯熄，启动按钮灯亮，此时合上三相电源、单相Ⅰ、单相Ⅱ、单相Ⅲ空气开关即可提供相应电源输出，作为其他设备的供电电源。 图1-2 电源控制屏示意图 I/O信号接口面板： 该面板的作用主要是通过航空插头（一端与对象系统连接）将各传感器检测信号及执行器控制信号同面板上自锁紧插孔相连，便于学生自行连线组成不同的控制系统。 交流变频控制挂件： 采用日本三菱公司的FR-S520S-0.4K-CH(R)型变频器，控制信号输入为4～20mADC或0～5VDC，输出用来驱动三相磁力驱动泵。SCR调压装置4～20mA标准电流信号。输出电压用来控制加热器从而锅炉温度的控制。～～～～～～ 图1-3 比值、前馈补偿器原理图 解耦装置 图1-4 解耦装置原理图 三 实验要求及安全操作规程 实验前的准备： 实验前应复习教科书有关章节，认真研读实验指导书，了解实验目的、项目、方法与步骤，明确实验过程中应注意的问题，并按实验项目准备记录等。 实验前应了解实验装置中的对象、水泵、变频器和所用控制组件的名称、作用及其所在位置。以便于在实验中对它们进行操作和观察。熟悉实验装置面板图，要求做到：由面板上的图形、文字符号能准确找到该设备的实际位置。熟悉工艺管道结构、相关手动阀门的位置及其作用。 实验过程的基本程序： 1．明确实验任务； 2．提出实验方案； 3．画实验接线图； 4．进行实验操作，做好观测和记录； 5．整理实验数据，得出结论，撰写实验报告。 实验安全操作规程： 1．实验之前确保所有电源开关均处于“关”的位置。 2．接线或拆线必须在切断电源的情况下进行，接线时要注意电源极性。完成接线后，正式投入运行之前，应严格检查安装、接线是否正确，并请指导老师确认无误后，方能通电。 3．在投运之前，请先检查管道及阀门是否已按实验指导书的要求打开，储水箱中是否充水至三分之二以上，以保证磁力驱动泵中充满水，磁力驱动泵无水空转易造成水泵损坏。 4．在进行温度试验前，请先检查锅炉内胆内水位，至少保证水位超过液位指示玻璃管上面的红线位置，无水空烧易造成电加热管烧坏。 5．实验之前应进行变送器零位和量程的调整，调整时应注意电位器的调节方向，并分清调零电位器和满量程电位器。 6．仪表应通电预热15分钟后再进行校验。 7．小心操作，切勿乱扳硬拧，严防损坏仪表。 实验仪器：THSA-1型过控综合自动化控制系统实验平台 实验内容与步骤： 按实验内容分步讲解 实验报告要求： 图1-1 实验对象总貌图 实验二 单容自衡水箱液位特性测试 * 学时数：2