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現(xiàn)場(chǎng)總線過(guò)程控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)裝置

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YYGK-158E型高級(jí)現(xiàn)場(chǎng)總線過(guò)程控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)裝置　一、系統(tǒng)概述　　YYGK-158E型高級(jí)現(xiàn)場(chǎng)總線過(guò)程控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)裝置，是從高校自動(dòng)化相關(guān)專(zhuān)業(yè)教學(xué)實(shí)驗(yàn)的需求出發(fā)，采用代表機(jī)電一體化自動(dòng)化行業(yè)技術(shù)潮流的現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)，開(kāi)發(fā)出來(lái)的進(jìn)行通訊和遠(yuǎn)程控制的網(wǎng)絡(luò)化和數(shù)字化實(shí)驗(yàn)裝置

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YYGK-158E型高級(jí)現(xiàn)場(chǎng)總線過(guò)程控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)裝置

　 一、系統(tǒng)概述 　　YYGK-158E型高級(jí)現(xiàn)場(chǎng)總線過(guò)程控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)裝置，是從高校自動(dòng)化相關(guān)專(zhuān)業(yè)教學(xué)實(shí)驗(yàn)的需求出發(fā)，采用代表機(jī)電一體化自動(dòng)化行業(yè)技術(shù)潮流的現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)，開(kāi)發(fā)出來(lái)的進(jìn)行通訊和遠(yuǎn)程控制的網(wǎng)絡(luò)化和數(shù)字化實(shí)驗(yàn)裝置。　　YYGK-158E型高級(jí)現(xiàn)場(chǎng)總線過(guò)程控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)裝置"是由現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)和對(duì)象系統(tǒng)組成。該對(duì)象系統(tǒng)在管道中采用電磁閥替代手閥控制各管道的連接，可實(shí)現(xiàn)上位機(jī)根據(jù)采集參數(shù)進(jìn)行自動(dòng)控制或者上位機(jī)中進(jìn)行鼠標(biāo)點(diǎn)擊人為控制，為實(shí)現(xiàn)DCS的多種控制策略，系統(tǒng)中上水箱壓力變送器（上水箱液位）采用總線采集參數(shù)"變送器采用帶SIEMENS PROFIBUS-PA通訊接口的壓力變送器（帶SIEMENS PROFIBUS-PA通訊協(xié)議的壓力傳感器通過(guò)總線供電，不需要另外接工作電源）"。　　　　　　

　　　　　　　　　　　　　　　YYGK-158E型高級(jí)現(xiàn)場(chǎng)總線過(guò)程控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)裝置　　現(xiàn)場(chǎng)總線過(guò)程控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)裝置是由現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)和對(duì)象系統(tǒng)組成。　1.現(xiàn)場(chǎng)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(gè)（含MMC卡）　　(2) SIEMENS電源模塊一個(gè) 　　(3) PA Coupler 耦合器一個(gè) 　　(4) 8路模擬量輸入模塊SM331模塊兩個(gè) 　　(5) 4路模擬量輸出模塊SM332模塊一個(gè) 　　(6) 變頻器一個(gè) 　　(7) DP通訊線和DP接頭若干　　(8) MPI-USB通訊線一條　2.現(xiàn)場(chǎng)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(diǎn) 　　能完整的體現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)過(guò)程變量數(shù)字化采集,實(shí)現(xiàn)從過(guò)程變量的現(xiàn)場(chǎng)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(chǎng)總線控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如下：　　　　

四、控制對(duì)象 ?。ㄒ唬┫到y(tǒng)組成 　1. 過(guò)程控制實(shí)驗(yàn)對(duì)象系統(tǒng) 　　實(shí)驗(yàn)對(duì)象系統(tǒng)包含有：不銹鋼儲(chǔ)水箱；上、中、下三個(gè)串接有機(jī)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(pán)管組成。　　系統(tǒng)動(dòng)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(dòng)泵、電動(dòng)調(diào)節(jié)閥、交流電磁閥、渦輪流量計(jì)等組成；另一套由220V循環(huán)泵、渦輪流量計(jì)等組成。　　整套對(duì)象系統(tǒng)由不銹鋼材料制造，包括對(duì)象框架、管道、底板，甚至小到每一顆緊固螺釘。 2. 對(duì)象系統(tǒng)中的各類(lèi)檢測(cè)變送及執(zhí)行裝置 　　(1) 擴(kuò)散硅壓力變送器三只：分別檢測(cè)上水箱、中水箱、下水箱液位；　　(2) 渦輪流量計(jì)三只：分別檢測(cè)兩條動(dòng)力支路及盤(pán)管出水口的流量；　　(3) Pt100熱電阻溫度傳感器六只：分別用來(lái)檢測(cè)鍋爐內(nèi)膽、鍋爐夾套、盤(pán)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(dòng)調(diào)節(jié)閥一個(gè)、可控硅溫度控制模塊一只；　　(5) 三相380V不銹鋼磁力驅(qū)動(dòng)泵、220V循環(huán)泵。 ?。ǘ┫到y(tǒng)主要特點(diǎn) 　　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(dòng)調(diào)節(jié)閥儀表類(lèi)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，又有變頻器等電力拖動(dòng)類(lèi)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(dòng)外，還可在對(duì)象中通過(guò)電磁閥制造各種擾動(dòng) 　　4. 一個(gè)被調(diào)參數(shù)可用不同的動(dòng)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(jìn)行多變量控制系統(tǒng)及特定的過(guò)程控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn) ?。ㄈ└呒?jí)現(xiàn)場(chǎng)總線過(guò)程控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)裝置對(duì)象系統(tǒng)總貌圖 　　　　　　　　

五、主要配置清單 　　1、不銹鋼框架：1套　　2、有機(jī)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(dòng)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(kuò)散硅壓力變送器（帶SIEMENS PROFIBUS-PA總線協(xié)議）：1只　　16、擴(kuò)散硅壓力變送器：2只　　17、渦輪流量計(jì)；3只　　18、PT100熱電阻傳感器：6只　　19、電磁閥；21只　　20、空氣開(kāi)關(guān)：1只　　21、旋鈕：4只　　22、中間繼電器：若干只　　23、DC24V開(kāi)關(guān)電源：1只　　24、電動(dòng)調(diào)節(jié)閥：1只　　25、可控硅調(diào)壓器：1只　　26、控制柜：1臺(tái) 六、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 　　1. 現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)（DCS）的組成與認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn) 　　2. 下位機(jī)軟件中的硬件組態(tài)和程序編寫(xiě) 　　3. 上位機(jī)軟件中的通信建立和界面組態(tài) 　　4. 一階單容上水箱對(duì)象特性測(cè)試實(shí)驗(yàn) 　　5. 二階雙容水箱對(duì)象特性測(cè)試實(shí)驗(yàn) 　　6. 上水箱液位PID整定實(shí)驗(yàn) 　　7. 串接雙容下水箱液位PID整定實(shí)驗(yàn) 　　8. 三容液位定值控制實(shí)驗(yàn) 　　9. 鍋爐內(nèi)膽水溫PID控制實(shí)驗(yàn) 　　10. 鍋爐夾套水溫PID控制實(shí)驗(yàn) 　　11. 單閉環(huán)流量PID控制實(shí)驗(yàn) 　　12. 鍋爐內(nèi)膽水溫位式控制實(shí)驗(yàn) 　　13. 水箱液位串級(jí)控制實(shí)驗(yàn) 　　14. 三閉環(huán)液位控制實(shí)驗(yàn) 　　15. 鍋爐夾套與內(nèi)膽水溫串級(jí)控制實(shí)驗(yàn) 　　16. 鍋爐內(nèi)膽水溫與水流量串級(jí)控制實(shí)驗(yàn) 　　17. 上水箱液位與進(jìn)水流量串級(jí)控制實(shí)驗(yàn) 　　18. 單閉環(huán)流量比值控制實(shí)驗(yàn) 　　19. 下水箱液位前饋-反饋控制實(shí)驗(yàn) 　　20. 鍋爐內(nèi)膽水溫前饋-反饋控制實(shí)驗(yàn) 　　21. 溫度純滯后控制實(shí)驗(yàn) 　　22. 流量純滯后控制實(shí)驗(yàn) 　　23. 鍋爐夾套與內(nèi)膽水溫解耦控制實(shí)驗(yàn) 　　24. 上水箱液位與出口水溫解耦控制實(shí)驗(yàn)

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