MYG-67A 高級現(xiàn)場總線過程控制系統(tǒng)實驗裝置

1、現(xiàn)場總線控制系統(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:
1)SIEMENS 315-2DP CPU一個(含MMC卡)
2)SIEMENS電源模塊一個
3)PA Coupler 耦合器一個
4)8路模擬量輸入模塊SM331模塊兩個
5)4路模擬量輸出模塊SM332模塊一個
6)變頻器一個
7)DP通訊線和DP接頭若干
8)MPI-USB通訊線一條
9)現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)軟件
采用SIEMENS WINCC軟件監(jiān)控、SIEMENS STEP7編程
二、系統(tǒng)特點:
能完整的體現(xiàn)現(xiàn)場過程變量數(shù)字化采集,實現(xiàn)從過程變量的現(xiàn)場采集到上位監(jiān)控的全數(shù)字化傳輸,可完成DCS分布控制系統(tǒng)架構(gòu)。
三、系統(tǒng)結(jié)構(gòu):
現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如下:

一)系統(tǒng)組成
1、過程控制實驗對象系統(tǒng)
實驗對象系統(tǒng)包含有:不銹鋼儲水箱;上、中、下三個串接有機玻璃圓筒型水箱;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)和鋁塑盤管組成。
系統(tǒng)動力系統(tǒng)有兩套:一套由SIEMENS變頻器、三相(380V交流)不銹鋼磁力驅(qū)動泵、電動調(diào)節(jié)閥、交流電磁閥、渦輪流量計等組成;另一套由220V循環(huán)泵、渦輪流量計等組成。
整套對象系統(tǒng)由不銹鋼材料制造,包括對象框架、管道、底板,甚至小到每一顆緊固螺釘。
2、對象系統(tǒng)中的各類檢測變送及執(zhí)行裝置
1)擴散硅壓力變送器三只:分別檢測上水箱、中水箱、下水箱液位;
2)渦輪流量計三只:分別檢測兩條動力支路及盤管出水口的流量;
3)Pt100熱電阻溫度傳感器六只:分別用來檢測鍋爐內(nèi)膽、鍋爐夾套、盤管(三只)及上水箱出水口水溫;
4)控制模塊:包含電磁閥21只、電動調(diào)節(jié)閥一個、可控硅溫度控制模塊一只;
5)三相380V不銹鋼磁力驅(qū)動泵、220V循環(huán)泵。
二)、系統(tǒng)主要特點
1、被調(diào)參數(shù)囊括了流量、壓力、液位、溫度四大熱工參數(shù);
2、執(zhí)行器中既有電動調(diào)節(jié)閥儀表類執(zhí)行機構(gòu),又有變頻器等電力拖動類執(zhí)行器;
3、系統(tǒng)除了能改變調(diào)節(jié)器的設(shè)定值作階躍擾動外,還可在對象中通過電磁閥制造各種擾動;
4、一個被調(diào)參數(shù)可用不同的動力源、不同的執(zhí)行器和不同的工藝線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;
5、能進行多變量控制系統(tǒng)及特定的過程控制系統(tǒng)實驗。
三)、對象系統(tǒng)總貌圖

序號 | 設(shè)備名稱 | 數(shù)量 | 單位 |
1 | 不銹鋼框架 | 1 | 套 |
2 | 有機玻璃水桶 | 3 | 只 |
3 | 不銹鋼下水箱 | 1 | 只 |
4 | 不銹鋼復(fù)合加熱桶 | 1 | 只 |
5 | 380V磁力驅(qū)動泵 | 1 | 只 |
6 | 220V循環(huán)泵 | 1 | 只 |
7 | SIEMENS 315-2DP CPU | 1 | 只 |
8 | SIEMENS 電源模塊 | 1 | 只 |
9 | MMC卡 | 1 | 只 |
10 | PA Coupler 耦合器 | 1 | 只 |
11 | 8路模擬量輸入模 | 2 | 只 |
12 | 4路模擬量輸出模 | 1 | 只 |
13 | SIEMES變頻器MM420 | 1 | 只 |
14 | DP通訊線和DP接頭 | 若干 | 只 |
15 | 擴散硅壓力變送器(帶SIEMENS PROFIBUS-PA總線協(xié)議) | 1 | 只 |
16 | 擴散硅壓力變送器 | 2 | 只 |
17 | 渦輪流量計 | 3 | 只 |
18 | PT100熱電阻傳感器 | 6 | 只 |
19 | 電磁閥 | 21 | 只 |
20 | 空氣開關(guān) | 1 | 只 |
21 | 旋鈕 | 4 | 只 |
22 | 中間繼電器 | 若干 | 只 |
23 | DC24V開關(guān)電源 | 1 | 只 |
24 | 電動調(diào)節(jié)閥 | 1 | 只 |
25 | 可控硅調(diào)壓器 | 1 | 只 |
26 | 控制柜 | 1 | 臺 |
2、下位機軟件中的硬件組態(tài)和程序編寫
3、上位機軟件中的通信建立和界面組態(tài)
4、一階單容上水箱對象特性測試實驗
5、二階雙容水箱對象特性測試實驗
6、上水箱液位PID整定實驗
7、串接雙容下水箱液位PID整定實驗
8、三容液位定值控制實驗
9、鍋爐內(nèi)膽水溫PID控制實驗
10、鍋爐夾套水溫PID控制實驗
11、單閉環(huán)流量PID控制實驗
12、鍋爐內(nèi)膽水溫位式控制實驗
13、水箱液位串級控制實驗
14、三閉環(huán)液位控制實驗
15、鍋爐夾套與內(nèi)膽水溫串級控制實驗
16、鍋爐內(nèi)膽水溫與水流量串級控制實驗
17、上水箱液位與進水流量串級控制實驗
18、單閉環(huán)流量比值控制實驗
19、下水箱液位前饋-反饋控制實驗
20、鍋爐內(nèi)膽水溫前饋-反饋控制實驗
21、溫度純滯后控制實驗
22、流量純滯后控制實驗
23、鍋爐夾套與內(nèi)膽水溫解耦控制實驗
24、上水箱液位與出口水溫解耦控制實驗
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