化工仪表与控制实验装置

化工仪表与控制实验装置技术参数：
1. 化工仪表与控制实验装置系统对象小型化、适应性强、综合性强，控制对象模型由不锈钢和有机玻璃水箱组成，实验水箱能清楚看见，管道流程直观、清晰。
2.化工仪表与控制实验装置系统参数全面，涵盖了液位、流量、压力、温度四大典型过程控制参数。
 3.化工仪表与控制实验装置系统控制方式多样性，主要有位式控制、连续控制、模拟PID控制、智能仪表控制、PLC控制、单片机控制、计算机控制等，选用工业现场常见的仪表和执行机构：压力变送器，变送温度计，流量计等传感器。等百分比电动调节阀，变频控制执行器，移相调压模块，电磁阀等执行机构。
 4.化工仪表与控制实验装置安全保护齐全，设有电流型漏电保护器一组；强电连接线及插座均采用全封闭结构，使用安全、可靠、防触电；强、弱电连接及插座分开，不会混插，避免错接线而损坏设备。
 5.系统除了满足常规教学项目外，可新增供学生实践类、开发类教学内容，满足不同年级，不同层次教学要求，打造多元化教学平台。
6.该系统采用工业现场常用的最新系列的人工智能调节器实践教学。
7.上位机采用工控组态软件，满足教学要求外，可供师生二次开发用。
化工仪表与控制实验装置配置：
 1．完成教学任务内容：实验装置的基本操作与仪表调试；压力变送器的零点迁移和性能测试实验；单容自衡水箱的对象特性测试实验；双容自衡水箱的对象特性测试实验；温度位式控制实验（智能仪表控制、PLC控制，共有两种模式）；温度连续控制实验（单片机控制、智能仪表控制、PLC控制和模拟PID控制，共有四种模式）；智能仪表控制实验；单容水箱液位控制实验（单片机控制、智能仪表控制、PLC控制和模拟PID控制，共有四种模式）；双容水箱液位控制实验（单片机控制、智能仪表控制、PLC控制和模拟PID控制，共有四种模式）；流量定值控制实验（单片机控制、智能仪表控制、PLC控制和模拟PID控制，共有四种模式）；单容水箱压力PID控制实验（单片机控制、智能仪表控制、PLC控制和模拟PID控制，共有四种模式）；单回路控制系统的质量研究；串级控制系统连接实验；液位串级PID控制实验；计算机控制系统；单片机控制系统；PLC上下水箱液位串级控制实验；液位流量串级控制实验单回路PID控制实验；串级PID控制实验等。
2.系统能够满足《化工仪表及自动化》、《自动控制理论》、《过程控制》、《自动化仪表》以及《传感器检测与转换技术》等课程实验教学需求。
3.工作电源：单相三线AC220V±10% 50Hz 4.整机容量：≤1kVA 5.最新款系统主机、自带以太网通讯口（最好是西门子S7-300主机CPU 315-2DP），配置一个8输入模拟量模块及一个4输出模拟量模块，可完成所有单通道输出、多通道输入控制实验。 6.交流变频控制采用三菱公司的FR-D720S-0.4K-CHT型变频器，控制信号输入为4～20mADC或0～5VDC，交流220V变频输出用来驱动三相磁力驱动泵。
7. 被控对象框架为不锈钢材质；液位水箱采用优质有机玻璃，结构包括缓冲槽、工作槽、出水槽，用以完成液位相关实验；复合式水箱包括优质有机玻璃外筒和不锈钢加热内套；储水箱采用不锈钢精制而成。
8.动力系统：要求包括调压模块与加热丝组成的加热系统、变频器与不锈钢磁力驱动泵组成的供水系统。

9.现场检测仪表要求配备扩散硅压力变送器、涡轮流量计、PT100温度传感器，能够用来检测上、中两个液位水箱的压力、液位、主管道的流量及不锈钢内筒中的水温。
10.硬件能够模拟PID控制挂箱由给定信号源、比例积分微分设定旋钮以及PID调节回路组成，以上组成部分均由硬件给出动作，可完成单/双闭环控制实验。
11.对象系统各个传感器、变送器信号进行采集和显示，并留出了标准信号输出接口，包括上水箱的液位和压力；中水箱的液位以及交流支路管道的流量。
12.可以同时采集四路信号，一路输出用来控制执行器，可对所有实验被控参数实现自动控制，单片机本身带有PID控制算法以实现自动控制，另带有RS232通讯接口实现单片机本地控制与上位机监控相结合的功能。单片机还可以通过通讯功能利用Matlab自行编写算法对所有实验被控参数实现自动控制。
13.位式连续控制要求由AI818H人工智能仪表、位式控制器和给定信号源三部分组成。其中，AI818H人工智能仪表具有人工智能调节算法，模糊PID及参数自整定功能，能够完成所有实验的控制。位式控制器须与GK01面板上的AI-708H智能位式仪表配合完成温度位式控制实验，仪表可根据设定值、回差来控制继电器的动作，完成温度位式控制。
14.系统要求配备完善的编程软件、过程装置管理软件及上位监控管理软件，配备工控组态软件，单片机数据采集与Matlab算法控制软件，STEP7 /WIN CC西门子S7-300PLC编程软件： 15. S7-300 PLC的编程环境软件为STEP7 /WIN CC，通过通讯电缆线使PLC与计算机使用本软件建立通讯关系后，使用本软件可以对S7-300 PLC的所有功能进行编程，对编写好的程序进行下装，对已运行程序进行在线编程或监控等。
16.利用RS232通信接口，配合单片机控制与计算机算法控制软件，实现各种数字式PID运算控制和各种先进的智能控制，并实现数据实时采集作图。而且学生可以使用MATLAB数学软件自行编制各种新型的、先进的控制算法，如模糊控制、神经元控制等。另外单片机还可作为独立的控制器完成实验。
17.要求提供系统总貌图及教学任务配套的详细实操分布教材。 18.整体结构采用钢板不锈钢铝制结构，设计合理、整体美观、安全体系完善。 19. DCS集散控制系统一套同时控制4套对象实验装置：由工程师站、操作员站、控制站、现场仪器表及现场总线网络设备组成，构建一个高性能的集中管理、分散控制系统。该系统采用工业计算机作为操作监控站，该控制系统除完成对整个过程控制实验装置的自动控制外，学生或教师可在工程师站上对过程控制实验装置进行全过程监视操作、系统故障定位及故障应急处理等。
配置：工业标准机柜 1台；I/O机笼标准套件 1套；数据转发卡 1块；主控制卡标准套件 1套；24V转5V电源卡 2块；电源（24V 10A） 2个；电源指示卡 1个；6路电流信号输入卡 7块；4路模拟量输出卡 4块；4路频率信号输入卡 1块；I/O端子板 6块；16口中继式集线器 1个；网线 4根；实时监控软件 1套；系统组态软件 1套。
20.每套实验装置配1台计算机，DCS配4台计算机，共计8台。计算机基本要求：Windows 7操作系统；4G内存/1TB/I5-6500 CPU/23寸液晶显示；内置与PLC、DCS等控制系统相关联的硬件和软件，如USB数据采集卡、驱动程序、Matlab、组态软件等。 21.提供4套基于USB 总线的数据采集卡，直接和计算机的USB 接口相连，可与LabVIEW软件通讯，组建测控系统。基本配置：模拟AI（16路单通道、12位精度、采样频率高于1kHZ）；模拟AO（4路）；数字输入输出各16路；3个32位独立减法计数器