【文章內(nèi)容簡介】 ......................................................................... 27 V 五、實(shí)驗(yàn)報告 .................................................................................................................. 27 實(shí)驗(yàn)十五 溫度動圈表的認(rèn)識實(shí)驗(yàn) ................................................................................ 27 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康? .................................................................................................................. 27 二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備 .................................................................................................................. 28 三、實(shí)驗(yàn)指 導(dǎo) .................................................................................................................. 28 四、實(shí)驗(yàn)步驟 .................................................................................................................. 28 五、實(shí)驗(yàn)報告 .................................................................................................................. 28 實(shí)驗(yàn)十六 無紙記錄儀的認(rèn)識實(shí)驗(yàn) ................................................................................ 29 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康? .................................................................................................................. 29 二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備 .................................................................................................................. 29 三、實(shí)驗(yàn)指導(dǎo) .................................................................................................................. 29 四、實(shí)驗(yàn)步驟 .................................................................................................................. 29 五、實(shí)驗(yàn)報告 .................................................................................................................. 29 黃山學(xué)院信息工程學(xué)院自動化專業(yè) 1 第一章 實(shí)驗(yàn)裝置說明 第一節(jié) 系統(tǒng)概述 浙江求是科教設(shè)備有限公司生產(chǎn)的 QSYBHG1系列自動化儀表實(shí)訓(xùn)裝置，可以非常好地滿足自動控制等課程實(shí)驗(yàn)的要求。在這套設(shè)備由被控對象和控制臺組成，通過手動或計(jì)算機(jī)控制，可以將被控對象轉(zhuǎn)變成不同特性的過控對象，因此，在 此基礎(chǔ)上可以進(jìn)行簡單的溫度流量、液位的單回路控制，而且也可以進(jìn)行一系例復(fù)雜控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)如：串級實(shí)驗(yàn)、二容液位實(shí)驗(yàn)等。 一、 QSYBHG1系列自動化儀表實(shí)訓(xùn)裝置特點(diǎn) : 1．裝置由控制對象、控制臺、計(jì)算機(jī)三部分組成，對象構(gòu)布局合理，造型美觀大方。 2．真實(shí)性、直觀性、綜合性強(qiáng)，控制對象元件全部來源于工業(yè)現(xiàn)場。 3．參數(shù)全面，涵蓋了液位、壓力、流量、溫度等典型的熱工量參數(shù)。 4．敞開式實(shí)驗(yàn)對象的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，使實(shí)驗(yàn)對象直觀性強(qiáng)，便于理解。 5．硬件對象的設(shè)計(jì)充分考慮了其數(shù)學(xué)模型確定性，與理論教材相結(jié)合。 6．所選用 的儀器儀表的參數(shù)和特性符合系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求，實(shí)驗(yàn)效果理想。 7．儀器儀表的可拆性，更加深了學(xué)生對工程儀器儀表的理解，尤其對器件的內(nèi)部原理的理解。 8．實(shí)驗(yàn)裝置通過帶快速接頭的軟管自由連接和設(shè)計(jì)，不僅鍛煉了學(xué)生的動手能力，也使學(xué)生對系統(tǒng)有了深刻的認(rèn)識。 9．實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目可以擴(kuò)展，不同的硬件組成可搭配出不同的控制系統(tǒng)。 二、本實(shí)驗(yàn)裝置可以靈活搭配，進(jìn)行多方面的實(shí)驗(yàn)，有利于學(xué)生掌握下列內(nèi)容： 1．自動化儀表的初步使用，其中包括檢測儀表、變送單元、執(zhí)行單元和控制儀表。 2．測定控制對象特性的方法。 3．變頻器的基本工作原 理和初步使用。 4．單回路控制系統(tǒng)的參數(shù)整定。 5．復(fù)雜控制系統(tǒng)的參數(shù)整定。 6．控制參數(shù)對控制系統(tǒng)品質(zhì)指標(biāo)的影響。 7．控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、計(jì)算、分析、接線、投運(yùn)等綜合能力。 8．學(xué)習(xí)組態(tài)王控制軟件的功能、使用和編程。 三、實(shí)驗(yàn)的基本程序： 1．明確實(shí)驗(yàn)任務(wù)。 2．提出實(shí)驗(yàn)方案。 3．畫實(shí)驗(yàn)接線圖。 4．進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，作好觀測和記錄，調(diào)整控制參數(shù)。 5．整理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，得出結(jié)論，撰寫實(shí)驗(yàn)報告。 在進(jìn)行本書中的綜合實(shí)驗(yàn)時，上述程序應(yīng)讓學(xué)生獨(dú)立完成，教師給予必要的指導(dǎo)，以培養(yǎng)學(xué)生的動手能力。要做好各主要實(shí)驗(yàn)，就應(yīng)做 到：實(shí)驗(yàn)前做準(zhǔn)備，實(shí)驗(yàn)中有條理，實(shí)驗(yàn)后勤分析。 檢測技術(shù)與自動化儀表實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書 2 第二節(jié) QSYBHG1 型化工自動化儀表實(shí)驗(yàn)對象 本實(shí)驗(yàn)裝置對象主要由水箱、鍋爐、管式電阻爐和壓力檢驗(yàn)臺四大部分組成。供水系統(tǒng)有兩路：一路由三相（ 380V恒壓供水）磁力驅(qū)動泵、電動調(diào)節(jié)閥、渦輪流量計(jì)及手動球閥組成；另一路由變頻器、三相磁力驅(qū)動泵（ 220V變頻調(diào)速）、玻璃轉(zhuǎn)子流量計(jì)及手動球閥組成。主控屏部分有智能儀表、氧量分析儀、無紙記錄儀、閃光報警儀、溫度動圈調(diào)節(jié)儀、八路巡檢儀和流量積算儀組成。 一、被控對象 1．水箱：包括上水箱、下水箱和儲水箱。上、下兩個 水箱采用 8mm 厚的進(jìn)口有機(jī)玻璃無縫加工而成的方形三槽式水箱，容積為 30 升，每個水箱都有三槽結(jié)構(gòu)（進(jìn)水水箱、出水水箱和實(shí)驗(yàn)水箱）。采用了無縫加工技術(shù)，確保無漏水現(xiàn)象。水箱底部均接有擴(kuò)散硅壓力傳感器與變送器，可對水箱的壓力和液位進(jìn)行檢測和變送。上、下水箱可以組合成一階、二階單回路液位控制系統(tǒng)和雙閉環(huán)液位串級控制系統(tǒng)。儲水箱由不銹鋼板制成，容積為 200 升，完全能滿足上、下水箱的實(shí)驗(yàn)供水需要。 2．模擬鍋爐：是利用電加熱管加熱的常壓鍋爐，包括加熱層（鍋爐內(nèi)膽）、冷卻層（鍋爐夾套）和溢流層，均由不銹鋼精制而成，可利用 它進(jìn)行溫度實(shí)驗(yàn)。做溫度實(shí)驗(yàn)時，冷卻層的循環(huán)水可以使加熱層的熱量快速散發(fā)，使加熱層的溫度快速下降。夾套里的水滿了之后便會從溢流層流出去。冷卻層和加熱層都裝有溫度傳感器檢測其溫度，可完成溫度的定值控制、串級控制，前饋 反饋控制，解耦控制等實(shí)驗(yàn)。 3．管式電阻爐：本管式電阻爐可供工礦企業(yè)、大專院校及科研單位等實(shí)驗(yàn)室作化學(xué)分析、物理測定等加熱用。本電爐與 KSJD 電阻爐溫度控制器和熱電偶等配套使用，能對電爐的溫度自動控制、測量及指示。 4．閥門：所有的手動閥門均采用優(yōu)質(zhì)球閥，徹底避免了管道系統(tǒng)生銹的可能性。有效提高了 實(shí)驗(yàn)裝置的使用年限。 ：含活塞式壓力計(jì)，主要適用于校驗(yàn)精確度等級低于 級的精密壓力表，亦可用來校驗(yàn)低一等級的活塞壓力計(jì)、各種工業(yè)用壓力表或其它各類壓力測量儀器。壓力計(jì)適合在周圍為 10℃ ~30℃ 、相對濕度不大于 80%的條件下工作。 二、檢測裝置 1．壓力傳感器、變送器和差壓變送器：三個壓力傳感器分別用來對上、下兩個水箱的液位進(jìn)行檢測（其中下水箱兩個，用來完成液位解耦實(shí)驗(yàn)），其量程為 0～ 3KP，精度為 級。采用工業(yè)用的擴(kuò)散硅壓力變送器，帶不銹鋼隔離膜片，同時采用信號隔離技術(shù)，對傳感器溫度 漂移跟隨補(bǔ)償。采用標(biāo)準(zhǔn)二線制傳輸方式，工作時需提供 24V直流電源，輸出： 4～ 20mADC。 2．溫度傳感器：裝置中采用了一個 PT100、一個 CU50、兩個熱電偶溫度傳感器，分別用來檢測鍋爐內(nèi)膽、鍋爐夾套、以及電阻爐的溫度。 Pt100 測溫范圍： 200～ +420℃ 。經(jīng)過調(diào)節(jié)器的溫度變送器，可將溫度信號轉(zhuǎn)換成 4～ 20mA直流電流信號。 Pt100 傳感器精度高，熱補(bǔ)償性較好。 3．渦輪流量計(jì)和玻璃轉(zhuǎn)子流量計(jì)：渦輪流量計(jì)優(yōu)點(diǎn)是測量精度高，反應(yīng)快。采用標(biāo)準(zhǔn)二線制傳輸方式，工作時需提供 24V 直流電源。流量范圍： ～ ；精度： %；脈沖輸出，配套流量積算儀用，輸出 4～ 20mADC 信號。玻璃轉(zhuǎn)子流量計(jì)的主要測量元件為一根垂直安裝的下小上大錐形玻璃管和在內(nèi)可上下移動的浮子。當(dāng)流體自下而上經(jīng)錐形玻璃管時，在浮子上下之間產(chǎn)生壓差，浮子在此差壓作用下上升。當(dāng)此上升的力、浮子所受的浮力及粘性升力與浮子的重力相等時，浮子處于平衡位置。因此，流經(jīng)玻璃轉(zhuǎn)子流量計(jì)的流體流量與浮子上升高度，即與玻璃轉(zhuǎn)子流量計(jì)的流通米面積之間存在著一定的比例關(guān)系，浮子的位置高度可作為流量量度。 4. 智能儀表：采用上海萬迅儀表有限公司生產(chǎn)的 AI 系列全通用人工智能調(diào)節(jié)儀表， AI818 型儀表為 PID 控制型，輸出為 4～ 20mADC 信號；具有手動輸出功能， AI 系列儀表可通過 RS485 串口通信協(xié)議與上位計(jì)算機(jī)通訊（附加功能），從而實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的實(shí)時監(jiān)控。 黃山學(xué)院信息工程學(xué)院自動化專業(yè) 3 ：氧化鋯氧量分析儀是一種可靠的自動化分析儀表，能與各種電動單元儀表，常規(guī)顯示記錄儀及 DCS 集散控制系統(tǒng)配合使用，可對鋼爐、窖爐加熱爐等燃燒設(shè)備在燃燒過程中所產(chǎn)生的煙氣含氧量進(jìn)行快速、正確的在線檢測分析，以實(shí)現(xiàn)低氧燃燒控制，達(dá)到節(jié)能、減少環(huán)境污染。 ： VX2100 系列 3通道輸入單色 無紙記錄儀，可輸入標(biāo)準(zhǔn)電流、標(biāo)準(zhǔn)電壓、頻率（附加功能）、毫伏、熱電偶、熱電阻等信號。具有傳感器隔離配電輸出、繼電器報警輸出、變送輸出、流量積算、溫壓補(bǔ)償、歷史數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)存、打印以及遠(yuǎn)程通訊功能。 7. 閃光報警儀：閃光報警控制儀可與各種 HXWP 系列控制儀表或其他接點(diǎn)式控制檢測儀表配套使用。可同時檢測八路輸入信號，八路信號均采用大規(guī)模、高亮度數(shù)碼管分別顯示各通道的當(dāng)前狀態(tài)值。 ：智能巡檢儀用于工業(yè)控制系統(tǒng)多測量點(diǎn)的巡回檢測、顯示和報警。 9. 溫度動圈調(diào)節(jié)儀： XCT 型動圈式指示調(diào)節(jié)儀表可以與熱電偶、 熱電阻、活兒變送器、遠(yuǎn)程壓力變送器以及標(biāo)準(zhǔn) mV或 mA信號配合，能將 0~2020℃ 范圍內(nèi)之各種工業(yè)介質(zhì)的氣體、液體、蒸汽的溫度、壓力貨其它工業(yè)參量進(jìn)行指示或調(diào)節(jié)、報警用。 ：流量積算儀與各種流量傳感器配合使用 (本裝置中與渦輪流量計(jì)配合使用 )，可對各種液體、蒸汽、 天然氣 、一般氣體等流量參數(shù)進(jìn)行測量顯示、累積計(jì)算、報警控制、變送輸出。 三、執(zhí)行機(jī)構(gòu) 1．電動調(diào)節(jié)閥：采用 霍尼韋爾公司的 ML7420 型電動調(diào)節(jié)閥，用來對控制回路的流量進(jìn)行調(diào)節(jié)。調(diào)節(jié)閥的執(zhí)行器采用進(jìn)口器件，閥體口徑 DN15,采用等百分比特性控制；具有精度高、技術(shù)先進(jìn)、體積小、重量輕、推動力大、功能強(qiáng)、控制單元與電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)一體化、可靠性高、操作方便等優(yōu)點(diǎn)，電源為 24VAC，執(zhí)行機(jī)構(gòu)直接接受 420mADC 或 15V控制信號，使用和校正方便 2．水泵：本裝置采用兩只磁力驅(qū)動泵 ,一只為單相恒壓驅(qū)動，另一只為三相變頻 220V輸出驅(qū)動。磁力驅(qū)動泵的型號為 16CQ8P，流量為 30 升 /分，揚(yáng)程為 8 米，功率為 180W。 3． 加熱裝置：控制信號： 4～ 20mA DC，對觸發(fā)模塊進(jìn)行控制，進(jìn)而對調(diào)壓模塊進(jìn)行輸出調(diào)壓控制。 第 三 節(jié) 軟件介紹 一、組態(tài)王 組態(tài)王 ，面向高端自動化市場及應(yīng)用，以實(shí)現(xiàn)企業(yè)一體化為目標(biāo)開發(fā)的一套產(chǎn)品。該產(chǎn)品以搭建戰(zhàn)略性工業(yè)應(yīng)用服務(wù)平臺為目標(biāo)，集成了對亞控科技自主研發(fā)的工業(yè)實(shí)時數(shù)據(jù)庫（ KingHistorian）的支持，可以為企業(yè)提供一個對整個生產(chǎn)流程進(jìn)行數(shù)據(jù)匯總、分析及管理的有效平臺，使企業(yè)能夠及時有效的獲取信息，及時的做出反應(yīng)，以獲得最優(yōu)化的結(jié)果。 組態(tài)王 、使用方便的特點(diǎn)。并根據(jù)國內(nèi)眾多用戶的反饋及意見，對一些功能進(jìn)行了完善和擴(kuò)充。該款產(chǎn)品的歷史曲線、溫控曲線以及配方功能進(jìn)行了大幅提升與改進(jìn)，軟件的功能性和可用性有了很大的提高。 組態(tài)王 的主要功能特性： （ 1）可視化操作界面，真彩顯示圖形、支持漸進(jìn)色、豐富的圖庫、動畫連接 （ 2）無與倫比的動力和靈活性，擁有全面的腳本與圖形動畫功能 （ 3）變量導(dǎo)入導(dǎo)出功能，變量可以導(dǎo)出到 Excel表格中，方便的對變量名稱等屬性進(jìn)行修改，然后再導(dǎo)入新 工程中，實(shí)現(xiàn)了變量的二次利用，節(jié)省了開發(fā)時間