FCGX-123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
“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)專業(yè)教學(xué)實(shí)驗(yàn)的需求出發(fā)，采用代表自動(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。
“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中的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）”。
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負(fù)載電源 PM 190W
(2)SIEMENSCPU 1511-1 PN
(3)SIEMENS數(shù)字量輸出，DQ 32x24VDC/0.5A
(4)SIEMENS數(shù)字量輸入，16 DI 緊湊型，24V DC
(5)SIEMENS模擬量輸入，AI 8xU/I/RTD/TC ST
(6)SIEMENS模擬量輸出，AQ 4xU/I ST
(7)SIEMENS存儲(chǔ)卡，4 MB
(8)SIEMENSCP 1542-5；RS485，PROFIBUS 通訊模塊
(9)SIEMENS 變頻器 G120C, 無(wú)濾波器, 0.75kW/2.2A(L), 0.55kW
(10)SIEMENSBOP-2 基本操作面板
(11)SIEMENS PA Coupler 耦合器
(12)SIEMENS  9寸觸摸屏KTP900 PN
(13)DP通訊線和DP接頭若干
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
一）、系統(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)完全由不銹鋼材料制造，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)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；（一只電磁流量計(jì)，2只渦輪流量計(jì)）
(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15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。
二）、系統(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)閥儀表類執(zhí)行機(jī)構(gòu)，又有變頻器等電力拖動(dòng)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(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)
三）、“高級(jí)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

序號(hào)	設(shè)備名稱	數(shù)量	單位
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 西山MP-55RM-380	1	只
6	220V循環(huán)泵 西山 MP-55R-220	1	只
7	SIEMENS負(fù)載電源 PM 190W	1	只
8	SIEMENSCPU 1511-1 PN	1	只
9	SIEMENS數(shù)字量輸出，DQ 32x24VDC/0.5A BA；包括前連接器模塊（直插式）	1	只
10	SIEMENS數(shù)字量輸入，16 DI 緊湊型，24V DC  含 40 針推入式前連接器	1	只
11	SIEMENS模擬量輸入，AI 8xU/I/RTD/TC ST	2	只
12	SIEMENS模擬量輸出，AQ 4xU/I ST	1	只
13	SIEMENS安裝導(dǎo)軌 S7-1500，482 mm	1	只
14	SIEMENS前連接器，適用于 35mm 模塊的螺釘型端，40 針	3	只
15	SIEMENS存儲(chǔ)卡，4 MB	1	只
16	SIEMENSCP 1542-5；RS485，PROFIBUS 通訊模塊	1	只
17	安川CIMR-JBBA0002 0.4kw	1	臺(tái)
18	SIEMENS PA Coupler 耦合器	1	只
19	DP通訊線和DP接頭	若干	只
20	皖科 擴(kuò)散硅壓力變送器（帶SIEMENS PROFIBUS-PA總線協(xié)議）	1	只
21	擴(kuò)散硅壓力變送器 定制	2	只
22	流量計(jì)DN15(一只電磁流量計(jì)FMCLDE，2只渦輪流量計(jì)LMGY-10) 合肥福斯達(dá)	3	只
23	PT100熱電阻傳感器  定制	6	只
24	電磁閥 德力西 2W160-15	15	只
25	空氣開(kāi)關(guān) 常熟開(kāi)關(guān)廠/CH3N-63 2P 10A	1	只
26	旋鈕  和泉/YW1S-2E20	4	只
27	中間繼電器 歐姆龍/MY2N-GS DC24V	若干	只
28	DC24V開(kāi)關(guān)電源	1	只
29	電動(dòng)調(diào)節(jié)閥  上海江浪  QSTP-16K	1	只
30	可控硅調(diào)壓器  杭州西子 DTY-220D25E	1	只
31	控制柜   定制	1	臺(tái)
32	SIEMENS 9寸觸摸屏   型號(hào): KTP900PN	1	臺(tái)
33	交換機(jī)	1	臺(tái)
34	輔材附件：動(dòng)力線2.5mm2/RV2.5控制線用1.5mm2RV1.5;PLC線用0.75mm2 顏色為黃色；品牌起帆。	1	批

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)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)


訂購(gòu)指南
“高級(jí)現(xiàn)場(chǎng)總線過(guò)程控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)裝置”能為用戶展示美觀大方的外形，實(shí)用的結(jié)構(gòu)和工藝，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定可靠。此外，還可為用戶提供培訓(xùn)、維修等服務(wù)。
本裝置實(shí)驗(yàn)功能完備，通用性強(qiáng)，能完成、現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)、對(duì)象系統(tǒng)中的各類檢測(cè)變送及執(zhí)行裝置等多門(mén)課程的實(shí)驗(yàn)，具體學(xué)?？筛鶕?jù)自己的需要進(jìn)行配置。用戶如有特殊要求，本企業(yè)可另行提供特殊要求的部件。
由于本裝置的用途廣泛，實(shí)驗(yàn)功能完備，投資效益明顯，因而是全日制高等院校、電大、職大、中專、職業(yè)技術(shù)學(xué)校等電力、電氣類專業(yè)理想的實(shí)驗(yàn)設(shè)備。
本產(chǎn)品在供貨時(shí)附有使用說(shuō)明、實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)等技術(shù)資料，并配有實(shí)驗(yàn)連接線導(dǎo)線和備件。歡迎與本企業(yè)洽談業(yè)務(wù)！