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HLGCK-09型過程控制系統(tǒng)綜合實驗裝置教學(xué)實訓(xùn)設(shè)備平臺（三容水箱、儀表獨立型）

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公司名稱溫州虹聯(lián)科教設(shè)備有限公司
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所在地溫州市
廠商性質(zhì)其他
更新時間2024/6/1 9:04:36
訪問次數(shù)378

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HLGCK-09型過程控制系統(tǒng)綜合實驗裝置（三容水箱、儀表獨立型）一、概述該實驗裝置包括一組三容有機玻璃水箱，每個水箱均裝有液位傳感變送器；同時具有兩路供水系統(tǒng)，一路由德國循環(huán)泵、調(diào)節(jié)閥、電磁流量計組成，另一路由變頻器、德國循環(huán)泵、渦輪流量計組成，通過閥門切換，任何一組供水可以到達任何一個水箱

HLGCK-09型過程控制系統(tǒng)綜合實驗裝置教學(xué)實訓(xùn)設(shè)備平臺（三容水箱、儀表獨立型）產(chǎn)品信息

HLGCK-09型過程控制系統(tǒng)綜合實驗裝置

（三容水箱、儀表獨立型）

一、概述

該實驗裝置包括一組三容有機玻璃水箱，每個水箱均裝有液位傳感變送器；同時具有兩路供水系統(tǒng)，一路由德國循環(huán)泵、調(diào)節(jié)閥、電磁流量計組成，另一路由變頻器、德國循環(huán)泵、渦輪流量計組成，通過閥門切換，任何一組供水可以到達任何一個水箱。另外，該實驗裝置專門設(shè)計了一只常壓電加熱鍋爐，以完成溫度控制實驗。該電加熱鍋爐由鍋爐、防干燒裝置組成。鍋爐分內(nèi)膽和夾套兩層，內(nèi)膽由電加熱器提供熱源，由一路供水系統(tǒng)提供水源，鍋爐內(nèi)膽裝有防干燒裝置以確保設(shè)備安全；夾套由一路供水系統(tǒng)提供冷卻水。通過改變電加熱器的加熱功率或冷卻水/待加熱水的流量來影響內(nèi)膽水溫和夾套水溫。鍋爐內(nèi)膽和夾套均安裝有熱電阻測溫元件。此外，該實驗裝置還專門設(shè)計了一只強制對流換熱器，用以完成傳熱溫度控制實驗；與此同時，用戶可選配純滯后盤管，用以完成純滯后補償控制、內(nèi)模控制等實驗。

二、系統(tǒng)簡要描述

整套系統(tǒng)分為：上位控制層系統(tǒng)，實驗對象層，檢測傳感、變送、執(zhí)行設(shè)備，上位控制軟件四部分。系統(tǒng)特點:整套系統(tǒng)安放在可移動的試驗臺桌上，小巧且試驗裝置占地面積小。

1、上位控制層系統(tǒng)：①、智能儀表控制模塊；②、PLC控制系統(tǒng)；③DDC控制系統(tǒng)。

2、實驗對象層系統(tǒng)：

控制對象：由鋁合金框架安裝、外置不銹鋼儲水箱、有機玻璃三容串接水箱、帶夾套不銹鋼常壓鍋爐容器、鋁塑復(fù)合管路、不銹鋼等組成。

1.標(biāo)準(zhǔn)鋁型材安裝框架：標(biāo)準(zhǔn)PVC鋁塑管安裝有機玻璃三容串接水箱、帶夾套不銹鋼常壓鍋爐容器。安裝底板鋪設(shè)間隔鋁合金可安裝檢測傳感執(zhí)行裝置、管路等。

2.實驗臺桌：實驗臺桌上安放控制對象;

3.外置不銹鋼儲水箱及水泵安裝在帶可移動腳輪的框架上（由鋁合金框架制作的），作為一體。水泵出水口帶快插接頭，水泵同控制對象管路系統(tǒng)相連便可實驗。

4.有機玻璃三容串接水箱：

①有機玻璃雙容串接水箱：由進口有機玻璃制作，上水箱、中水箱、下水箱、上中下水箱三容串接安裝，每個水箱帶溢流管及下排水管及閥門，壓力液位傳感器接口

5、帶夾套的不銹鋼常壓加熱鍋爐容器：

內(nèi)膽Φ100×500（通動態(tài)被加熱水），帶單相1.5KW電加熱管，夾套Φ150×400，內(nèi)膽安裝Pt100溫度傳感器。

系統(tǒng)動力：功率可調(diào)的不銹鋼循環(huán)水泵:可組成不銹鋼泵＋電動調(diào)節(jié)閥＋渦輪流量計的動力流量調(diào)節(jié)系統(tǒng)，也可組成不銹鋼泵＋變頻器＋渦輪流量計的動力流量調(diào)節(jié)系統(tǒng)。單相可控硅移相調(diào)壓裝置、單相電加熱管組成鍋爐加熱動力系統(tǒng)。

檢測傳感器、執(zhí)行機構(gòu)：

流量傳感器：渦輪流量計＋流量變送儀。

液位傳感器：擴散硅液位傳感器三個，分別用于檢測上中下三個水箱的液位。另外加熱鍋爐容器上還加一個擴散硅壓力傳感器，做恒壓供水實驗時檢測容器壓力。

溫度傳感器：Pt100熱電阻傳感器一個，Pt100熱電阻溫度變送器一個。用于檢測帶夾套的不銹鋼常壓加熱鍋爐的內(nèi)膽溫度。

壓力傳感器：擴散硅壓力傳感器一個。用于檢測加熱鍋爐容器壓力實驗時的動態(tài)壓力。

變頻調(diào)速器：西門子變頻調(diào)速器一個。用于調(diào)節(jié)變頻動力支路的供水壓力及流量。

電動調(diào)節(jié)閥：全不銹鋼電動調(diào)節(jié)閥一個。用于調(diào)節(jié)電動調(diào)節(jié)閥動力支路的供水壓力及流量。

二、HLGCK-09系列上位過程控制系統(tǒng)

（1）HLGCK-09上位控制操作/實驗面板

HLGCK-09上位控制操作/實驗臺同實驗對象裝置一體制作安裝。上位上位控制操作/實驗臺安裝在鋁合金實驗臺桌上方。

（2）HLGCK-09上位控制操作/實驗面板

上位控制操作/實驗面板：鋼制噴塑結(jié)構(gòu)。

強電控制面板：裝有漏電保護空氣開關(guān)、電流型漏電保護器，充分考慮人身安全保護；配置帶鑰匙的電源啟動控制回路和多組保險絲，同時每一組強電輸出都有旋鈕開關(guān)控制，保證設(shè)備安全，操作控制便捷；裝有分相電壓表、指示燈，直觀，強電信息一目了然；裝有變頻器及其控制接口面板，方便變頻器熟悉、操作和應(yīng)用。

控制器面板：變頻控制器面板、智能儀表控制面板。

信號接口面板：控制對象中的儀表信號和電氣信號轉(zhuǎn)移到信號接線板上，提供AI、AO、DO等傳感器檢測及執(zhí)行器控制信號接口，便于學(xué)生自己連線組成不同的控制系統(tǒng)。實驗者通過安全型接插式導(dǎo)線將實驗板與信號板之間進行不同的配線，以完成過程控制各類實驗。

三、HLGCK-09上位過程控制系統(tǒng)基型配置：

1）S7-200PLC控制系統(tǒng)

隨著科技的發(fā)展，PLC即使是Micro PLC，也可以勝任多種控制任務(wù)。本產(chǎn)品提供的PLC控制系統(tǒng)主機選用西門子的S7200系列，主要展示小型（Micro）PLC在滿足小規(guī)模的控制任務(wù)中的表現(xiàn)，為培養(yǎng)工程化人才提供更多更強的實驗平臺。

圖片6.png

2）智能儀表控制系統(tǒng)

儀表控制系統(tǒng)核心為帶通信功能的各種儀表，儀表內(nèi)集成了各種算法，根據(jù)現(xiàn)場情況整定儀表控制算法的各種參數(shù)，達到控制效果。同時帶通訊功能的儀表與上位計算機的軟件平臺通訊。儀表各種參數(shù)和過程值進入軟件平臺（一般為工控組態(tài)軟件）的數(shù)據(jù)庫，再加上組態(tài)的流程畫面和操作界面，可以方便在上位計算機整定參數(shù)，對過程值進行記錄分析。

圖片4.png

3）DDC控制系統(tǒng)

DDC控制系統(tǒng)一般有兩種形式，一種采用外部數(shù)據(jù)采集模塊的形式，其核心為帶RS485通訊的數(shù)據(jù)采集模塊和計算機算法軟件；另一種采用工控機和ISA或PCI插槽的數(shù)據(jù)采集板卡。外部數(shù)據(jù)采集模塊由于安裝方便，同時就地安裝時采用通訊方式向計算機送數(shù)據(jù)不存在信號衰減，因此本產(chǎn)品采用種方式的應(yīng)用。用戶可根據(jù)自己學(xué)校的實際情況選用第二種方式的應(yīng)用（例如研華A/D、D/A、采樣板卡）。

在控制臺直接裝有數(shù)據(jù)采集模塊，同時利用工控軟件MCGS中*的算法組態(tài)功能，便捷的組建一個帶人機界面的DDC控制系統(tǒng)。在DDC系統(tǒng)中提供開放的算法軟件供實驗和算法編程參考，方便實驗教學(xué)和工程人才培養(yǎng)。

圖片5.png

四、HLGCK-09型過程控制實驗裝置配置清單

表1 HLGCK-09型過程控制實驗對象（一套）

序號	名稱	功能	型號	材質(zhì)	數(shù)量
1	標(biāo)準(zhǔn)實驗臺桌	標(biāo)準(zhǔn)鋁合金實驗臺桌上安放控制對象	HLGCK-09	鋁合金	1套
2	標(biāo)準(zhǔn)框架及標(biāo)準(zhǔn)不銹鋼安裝底板	標(biāo)準(zhǔn)框架安裝有機玻璃三容串接水箱、帶夾套不銹鋼常壓鍋爐容器，方便安裝固定鋁合金支撐框架、檢測傳感執(zhí)行裝置、管路等。	HLGCK-09	鋁合金	1套
3	電加熱常壓鍋爐壓力容器	由不銹鋼內(nèi)膽加溫筒（帶220V 1.25KW進口不銹鋼電加熱管）和封閉式帶保溫不銹鋼夾套組成	HLGCK-09	封閉式帶保溫不銹鋼夾套（1.5mm304不銹鋼）不銹鋼內(nèi)膽加溫筒(1.5mm304不銹鋼)	1
4	水箱	儲水箱（由1.5mm厚不銹鋼鏡面板制作）可移動	HLGCK-09	不銹鋼（2個通道）	1
		有機玻璃上小水箱	HLGCK-09	底板20mm進口有機玻璃板側(cè)板8 mm進口有機玻璃板有機玻璃水箱前面直接刻有液位標(biāo)尺；	1
		有機玻璃中小水箱	HLGCK-09	底板20mm進口有機玻璃板側(cè)板8 mm進口有機玻璃板有機玻璃水箱前面直接刻有液位標(biāo)尺；	1
		有機玻璃下小水箱	HLGCK-09	底板20mm進口有機玻璃板側(cè)板8 mm進口有機玻璃板有機玻璃水箱前面直接刻有液位標(biāo)尺	1
5	水泵	采用德國進口低噪不銹鋼泵（揚程15米）		功率0.37KW，揚程15米,流量0.80-0.85立方米每小時	2
6	溫度傳感器	Pt100熱電阻	Pt100		4個
7	溫度變送器	Pt100熱電阻標(biāo)準(zhǔn)信號轉(zhuǎn)換	Pt100	輸出4-20mA標(biāo)準(zhǔn)信號	4個
8	壓力液位傳感器	擴散硅壓力/液位變送器		4-20mA標(biāo)準(zhǔn)信號輸出，0.5級測量精度	3個
9	渦輪流量計及變送器			額定流量0.28-0.30T/h，測量精度±1.0％，4-20mA標(biāo)準(zhǔn)信號輸出；	2個
10	電動調(diào)節(jié)閥			額定流量為0.28-0.30立方米每小時， 4-20mA信號輸入；	1
11	電磁閥			使用壓力范圍為0-7㎏/㎝3，工作溫度為-5--80℃；	1
12	電加熱控制器	可控硅移相調(diào)壓裝置			1個
13	換熱器（純滯后盤管）	純滯后盤管盤長20m，上有三個測溫點，純滯后時間常數(shù)可變		溫度對象	1

表2：智能儀表控制實驗臺硬件配置表

序號	硬件型號	型號	數(shù)量
1	實驗控制臺		1
2	鋼制噴塑實驗屏桌		1
3	強電控制面板		1
4	I/O信號接口控制面板		1
5	RS232/485轉(zhuǎn)換器	通訊轉(zhuǎn)換器	1
6	變頻調(diào)速器	0.37KW	1
7	AI智能調(diào)節(jié)儀（自帶Rs485通訊接口）	AI818/AI708	3
8	開關(guān)電源	24V/3A	1
9	鍋爐防干燒保護器		1
10	自鎖緊接頭插座及連接導(dǎo)線		1

表3 DDC上位控制系統(tǒng)硬件配置表

序號	硬件名稱	硬件型號	數(shù)量
1	8路A/D ICP-8017	數(shù)據(jù)采集模塊	1
2	4路D/A ICP-8024	數(shù)據(jù)采集模塊	1
3	RS232/485轉(zhuǎn)換器	通訊轉(zhuǎn)換器	1

表4：西門子S7200-PLC上位控制系統(tǒng)硬件配置表

序號	硬件名稱	硬件型號	數(shù)量
1	控制器	S7-200-CPUSR20	1
2	模擬量模塊	4AI/1A0	1
3	通訊適配器	以太網(wǎng)	1

表5：軟件清單

序號	名稱	型號	數(shù)量
1	MCGS工控組態(tài)軟件網(wǎng)絡(luò)版		1套
2	西門子S7200PLC編程軟件	Step7	1套
3	HLGCK-09智能儀表控制實驗軟件		1套
4	S7200PLC控制系統(tǒng)實驗軟件		1套
5	DDC控制系統(tǒng)實驗軟件