過程控制使用說明書

TOC\o"1-5"\h\z概述2\o"CurrentDocument"第一章產(chǎn)品簡介2產(chǎn)品種類2.產(chǎn)品結(jié)構(gòu)2.產(chǎn)品特點3.實驗內(nèi)容4.系統(tǒng)安全保護4\o"CurrentDocument".系統(tǒng)要求及技術(shù)指標(biāo)4\o"CurrentDocument"第二章各部件功能及使用方法6水箱及其分布6液位變送器6液位變送器校驗7變頻器使用8流量計使用10溫度傳感器使用10電動調(diào)節(jié)閥10水泵的使用10調(diào)節(jié)器的使用11線性槽的使用12電磁閥的使用12比例器的使用13\o"CurrentDocument"第三章面板圖及其說明14PCT-01A.14\o"CurrentDocument"PCT-01B15PCT-03A.16PCT-04A.17PCT-02.18\o"CurrentDocument"第四章注意事項及說明19過程控制使用說明書

概述過程控制是基于工業(yè)過程物理模擬對象，它集自動化儀表技術(shù)，計算機技術(shù)，通訊技術(shù)，自動控制技術(shù)多功能于一體實驗裝置.系統(tǒng)包括壓力、流量、液位、溫度等熱工參數(shù)，可實現(xiàn)系統(tǒng)參數(shù)辨識，單回路，串極控制，前饋控制，解耦控制等多種控制方式。本裝置還根據(jù)用戶需要設(shè)計構(gòu)成DDC,DCS,PLC,FCS等多種控制形式。本產(chǎn)品主要適用于本科、?？?、高職學(xué)校“化工專業(yè)”“自動化專業(yè)”、“計算機控制”及作為研究人員在復(fù)雜控制系統(tǒng)、先進控制系統(tǒng)研究方面提供模擬對象和實現(xiàn)手段。第一章產(chǎn)品簡介一、產(chǎn)品種類PCT-II型過程控制系統(tǒng)教學(xué)實驗裝置PCT-III型過程控制系統(tǒng)教學(xué)實驗裝置PCT-PLC型過程控制系統(tǒng)教學(xué)實驗裝置（基于以太網(wǎng)結(jié)構(gòu)）PCT-FCS型過程控制系統(tǒng)教學(xué)實驗裝置（基于simens現(xiàn)場總線）PCT-DCS型過程控制系統(tǒng)教學(xué)實驗裝置（基于Foxbro的DCS控制系統(tǒng)）二、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)被控對象（1）兩個水箱結(jié)構(gòu)（包括上位水箱、下位水箱、儲水箱、溫控圓筒、加熱器、液位（壓力）變送器、液位（壓力）變送器、流量傳感器、流量轉(zhuǎn)換器、電動調(diào)節(jié)閥、變頻器、水泵、加溫模塊、純滯后實驗?zāi)K）（2）三個水箱結(jié)構(gòu)（包括上位水箱、中位水箱、下位水箱、儲水箱、溫控圓筒、加熱器、液位（壓力）變送器、液位（壓力）變送器、流量傳感器、流量轉(zhuǎn)換器、電動調(diào)節(jié)閥、變頻器、水泵、加溫模塊、純滯后實驗?zāi)K）操作實驗臺（1）PCT-III型過程控制系統(tǒng)教學(xué)實驗裝置（包括被控對象管路示意圖、被控對象接線端子、上海萬迅智能調(diào)節(jié)儀表、遠程數(shù)據(jù)采集模塊、電流指示表及電流加法器）（2）PCT-V型過程控制系統(tǒng)教學(xué)實驗裝置（包括被控對象管路示意圖、被控對象接線端子、上海萬迅智能調(diào)節(jié)儀表、遠程數(shù)據(jù)采集模塊、PLC（三菱或西門子）、電流指示表、24V電源）三、產(chǎn)品特點性能先進、科學(xué)性強本產(chǎn)品在研發(fā)初期經(jīng)過長期調(diào)研國內(nèi)外各大高校的需求和工業(yè)實際情況開發(fā)出的研究型過程控制裝置，功能及保護完善靈活性強，全數(shù)字控制、自動化程度高，能夠?qū)崿F(xiàn)遠程控制和網(wǎng)絡(luò)控制，代表了教學(xué)儀器的前沿，具有國內(nèi)先進水平，在同行業(yè)中具有領(lǐng)先地位。結(jié)構(gòu)合理、功能完善本產(chǎn)品采用三水箱結(jié)構(gòu)，能用完成一階、二階、三階的實驗。內(nèi)容而不用更改實驗管路和流程，在國內(nèi)過程控制教學(xué)儀器中率先采用全自動電磁閥控制，使實現(xiàn)無人值守的過程控制實驗室成為可能。性能穩(wěn)定可靠、網(wǎng)絡(luò)功能強大實驗裝置控制系統(tǒng)采用國內(nèi)市場占有率極高的控制組態(tài)軟件“組態(tài)王”和西門子專業(yè)控制軟件“WINCC,step7”，同時在組態(tài)王控制系統(tǒng)當(dāng)中實現(xiàn)多機聯(lián)網(wǎng)模式，可以實現(xiàn)多臺操作站控制一個實驗對象。品種齊全、種類繁多目前實現(xiàn)了“過程數(shù)據(jù)采集模塊”、“西門子200和300”、“Foxbro”、及“板卡”多種硬件搭配的控制模式，基本上涵蓋了國內(nèi)工礦企業(yè)所有使用的主流控制器，極大的提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，同時對老師科研創(chuàng)造了良好的條件。四、實驗內(nèi)容見實驗指導(dǎo)書五、系統(tǒng)安全保護帶漏電保護的總電源輸入，加熱電源單獨分開，并配有單獨的漏電保護.每個支路都配有斷路器和電源開關(guān)?？傠娫丛O(shè)有電源指示燈、24V電源指示、加熱器具有電壓和電流指示燈，可以提供學(xué)生觀察實驗狀態(tài)。加熱器內(nèi)桶和儲水箱都有液位檢測裝置，當(dāng)加熱器內(nèi)桶和儲水箱缺水時內(nèi)部蜂鳴器發(fā)出聲光告警，可以有效防止干燒及抽干現(xiàn)象?？刂婆_上接線端子都是弱電，絕對避免觸電事故發(fā)生。面板上有熔斷保險絲當(dāng)電流過大時起到保護作用。六、系統(tǒng)要求及技術(shù)指標(biāo)組態(tài)王運行軟、硬件環(huán)境適用于IBM586以上微機及其兼容機VGA.SVGA以及支持Windows256色圖形卡主頻100MHZ以上，內(nèi)存不少于32M，若要同時運行多個大型程序，建議使用更大的內(nèi)存。運行于Windows98/2000/NT4.0環(huán)境技術(shù)指標(biāo)供電電源：?220V±5%/15A/50HZ最大功耗：3000VA對象尺寸：130cmX210cmX76cm控制臺：118cmX58cmX35cm主機箱：62cmX30cmX58cm測量范圍:溫度：0?100°C液位：0?450mm或0?300mm壓力：0?0.1MPa流量：0?0.3m3/h測量精度：溫度：＜1%液位：＜2%壓力：＜2%流量：0.1%運行環(huán)境：溫度：0?50C濕度：＜85RH質(zhì)量：300Kg

第二章各部件功能及使用方法一、三水箱對象管路結(jié)構(gòu)說明，見圖示（2-1）1.如圖所示，實驗臺PCT-01B的面板圖中所示的元件分別是水箱I（上位水箱）液位高度：0?300水箱II（中位水箱）液位高度：0?300水箱III（下位水箱）液位高度：0?300水箱IV（不銹鋼儲水箱）液位高度：0?300輸出A4?20mAA

■+-'輸出A4?20mAA

■+-'PCT-04A模擬量輸入端口+—直流電壓輸出PCT-01B直流電壓輸出匚'一_||>+24VPCT-02圖2-2（接線原則）a）液位變送器II連接中位水箱（水箱II）b）液位變送器III連接下位水箱（水箱III）的前半部分儲水箱c）液位變送器IV連接下位水箱（水箱III）的后半部分儲水箱

液位變送器的校驗打開于水箱相連的液位變送器的兩頭的蓋子，里面分別有SPAN和ZERO兩個可調(diào)電位器，ZERO調(diào)節(jié)傳感器零點偏移SPAN調(diào)節(jié)液位滿偏時傳感器應(yīng)該輸出的電流值。圖2-3圖2-3調(diào)節(jié)方法：（1）接線如圖PCT-02PCT-01B液位變送器1調(diào)節(jié)器1I1OOCOPCT-02圖2-4調(diào)節(jié)器參數(shù)設(shè)置如下:PCT-02液位變送器1調(diào)節(jié)器1I1OOCOPCT-02圖2-4M5=10P=6T=1Ctl=5Sn=33Dip=0Dih=450SC=0OP1=4CF=2Run=2LOC=808運行水泵給水箱落水至10mm然后靜止不動調(diào)節(jié)ZERO電位器，使調(diào)節(jié)器的顯示值為10。運行水泵給水箱落水至300mm(大水箱440mm)然后靜止不動，調(diào)節(jié)SPAN電位器使數(shù)值顯示與液位高度相等。重復(fù)步驟(3)(4)使傳感器達到精確測量值。變頻器的使用圖2-5合上控制對象上的電源把PCT-01B上的內(nèi)外控開關(guān)打到內(nèi)控狀態(tài)，再按下設(shè)置PU燈亮設(shè)置參數(shù)如下：C5=15P21=3P30=1P39=80P53=1P59=1P60=4P61=4P62=4P63=4按成按鈕設(shè)置EXT燈亮，把PCT-01B上的內(nèi)外控開關(guān)打到外控狀態(tài)，在PCT-01B上變頻器輸入端子上輸入4?20ma電流即控制變變頻器的頻率設(shè)定值。停止外部控制，只要把PCT-01B上的內(nèi)外控制開關(guān)打到內(nèi)控一端即可停止控制。由外部控制切換到內(nèi)部控制步驟?PCT-01B上內(nèi)外控開關(guān)打到內(nèi)控一邊⑥按變頻器上PU使PU燈亮。按變頻器上?①鍵使Run燈亮，旋動變頻器上頻率設(shè)定電位器到合適值。由內(nèi)部控制切換到外部控制步驟

Q按變頻器STOP鍵停止變頻器⑥按通鍵使Q按變頻器STOP鍵停止變頻器⑥按通鍵使EXT燈亮@按西鍵使Run流量計的使用合上控制屏主電源，則流量計顯示值位0%,頂部的流量計檢測值為外環(huán)紅管（主回路）的流量值。底部的流量計檢測值為內(nèi)環(huán)管（副回路）的流量。流量計輸出的電流信號為4?20mA的電流值。PCT-01B上的流量I為主回路，流量II為副回路。（注意:此電流由流量計內(nèi)部電源產(chǎn)生，無需另外接電源供電）溫度傳感器的使用PT1為加熱器內(nèi)桶溫度檢測點PT2為加熱器冷卻層溫度檢測點PT3為加熱器上盤管滯后時間最長的溫度檢測點PT4為加熱器上盤管滯后時間半時的溫度檢測點PT5為加熱器上盤管滯后時間最短的溫度檢測點PT6為下水箱溫度和變比值控制溫度檢測注意：溫度傳感器輸出的4?20mA電流是經(jīng)過溫度變送器變送后的電流，不需要外部再加電源供電。電動調(diào)節(jié)閥采用美國霍尼威爾的器件，此閥具有自反饋系統(tǒng)只需要在外部加4?20mA電流即可控制，4mA為全關(guān)狀態(tài)，20mA為全開狀態(tài)。閥蓋上面的旋轉(zhuǎn)手柄是方便使用者觀察電動閥狀態(tài)之用，請勿手擰。水泵采用丹麥格蘭富循環(huán)水泵，噪音低、壽命長、功耗小、220V供電。在水泵出口裝有壓力變送器，與變頻器一起構(gòu)成恒壓供水系統(tǒng).離心式水泵在長時間不用后，第一次運行

請打開水泵排水口，使水泵運行時排空里面的空氣，然后關(guān)閉排水口。調(diào)節(jié)器的使用+圖2-6PV:顯示檢測值SV：顯示內(nèi)給定值或者是外給定值。視接線情況而定'^;A/M：鍵為自動/手動切換開關(guān)及小數(shù)點移位。+圖2-6◎:鍵為運行參數(shù)設(shè)置按鍵〔丕）：鍵為給定值設(shè)定值增加鍵「五;：鍵為給定值設(shè)定值減少值在內(nèi)給定情況下:1、2為外部檢測信號反饋輸入端口（電流為4?20mA）2、3為無效端口4、5為控制信號輸出端口、輸出電流4?20mA。在外給定情況下：1、2為外部給定信號輸出端口（即設(shè)定值輸入）輸入電流值為4?20mA2、3為反饋信號輸入端口，輸入電流4?20mA4、5為控制電流輸出端口，輸出電流值4?20mA。（注意：2點是給定與反饋信號的公共端點，接線時都應(yīng)為信號的負端。）參數(shù)設(shè)定方法：按住◎兩秒鐘，pv窗口顯示被設(shè)參數(shù)，sv窗口顯示設(shè)定，按:耳；鍵移動設(shè)定值小數(shù)點，按（丕"增加設(shè)定值。按:減少設(shè)定值參數(shù)。參數(shù)設(shè)定完畢屜）鍵一次，則儀表保存設(shè)定值，同時顯示下一設(shè)定參數(shù)。如上述設(shè)置所有需要設(shè)置參數(shù)。參數(shù)設(shè)置完畢不觸動任何按鈕則儀表過10秒鐘返回運行狀態(tài)。內(nèi)給定情況下，在儀表為運行狀態(tài)時按動乙、「兩鍵增減給定，按動（玉:鍵移動小數(shù)點。外給定情況運行狀態(tài)下，“；乙，、（互：、鍵無效顯示值PV與設(shè)定值SV，由外部電流信號決定。具體參數(shù)意義及參數(shù)大小，請詳見儀表使用說明書及實驗指導(dǎo)書，在此不一一列出。線性槽的使用水箱出水的位置有線性槽插槽口，線性槽視實驗情況而使用，主要作用是使流量控制與液位的高度成一定的比列關(guān)系。k=坐即：△Q例如：線性等百分比電磁閥的使用電磁閥主要是起到在回路中起阻斷，開通水流通道作用，同時可以實現(xiàn)開關(guān)通路的遠程控制，由24V電源供電，電壓低，控制簡單操作方便。比例器的使用

I1I2+++圖2-7I1I2+++比例器運算公式：lout=I1-K1-12-K2I1,I2，Iout范圍：4?20mAK1,K2：為比例系數(shù)，范圍0.1?1說明：比例器主要是作為電流相加減使用，當(dāng)單獨使用電流衰減之用時，則使用I「lout即可：即：lout=I1-K1注意：使用匹配方式：（I],I2，Iout）或（I],Iout）兩種，K1,K2電位器左旋到底，則為比列系數(shù)最小;右旋到底為比例系數(shù)最大。第三章面板圖及其說明一、PCT-01APCT-U1A加熱器加熱電壓給定值輸入端口二階水箱管路示意圖流量傳感器電流輸出端口液位變送器川液位變送器—變頻器內(nèi)外控制選擇開關(guān)加熱器溫度控制端子，輸入4?20mA，電流即可控制加熱電壓—>二、PCT-01B廠液位傳感器需要與外部24V電源及檢測元件構(gòu)成回路加熱器溫度控制端子，輸入4?20mA，電流即可控制加熱電壓—>液位變送B—-?-14'20mA*出+?-I4~20mA■出+?--?-4*20mAlt出壓力變送器輸出端子主流量計直接輸出4?20mA電流不需外加電源調(diào)節(jié)閥開度控制端子<_變頻器的給定信號用來控制水泵轉(zhuǎn)速，同時控制水的壓力?_ACII!輸入三階水箱管路示意圖加熱器內(nèi)桶溫度傳感器PT2PT1PT54'20mA制與外部信號J控制選擇開關(guān)文字及說明見圖（3-2）所述模擬量信號輸出端口：輸出信號方式電流4?20mA接線方式見圖（3-3）文字及說明見圖（3-2）所述說明：遠程數(shù)據(jù)采集模塊的輸出端口負端，已經(jīng)全部相連。（即遠程數(shù)據(jù)采集模塊模擬量輸出端口負端只要有一個端點與24V電源負端相連即可。模擬量信號的輸入端口，輸入信號方式為：電流4?20mA。模擬量信號的輸入端口，輸入信號方式為：電流說明：計算機的檢測信號在上位機當(dāng)中已設(shè)置為1?5V電壓輸入