YLGK-01型过程控制综合实验装置系统

本系统为适应本科教学而精简开发、经济适用的过程控制实验装置，由实验对象系统、仪表控制屏组成。

一、技术指标

1.工作电源：单相三线 220V±5% 50Hz

2.整机容量：<1KVA

二、系统简要描述

整套系统分为：上位控制层系统，实验对象层，检测传感、变送、执行设备，上位控制软件四部分。系统特点:整套系统安放在可移动的试验台桌上，小巧且实验装置占地面积小。

(一)上位控制层系统：①智能仪表控制模块。②RS485多功能数据采集模块。

(二)实验对象层系统：

1.控制对象：由铝合金框架安装底板、不锈钢储水箱、有机玻璃双容串接水箱，不锈钢复合管路、仪表控制屏等组成。

(1)铝合金框架及安装底板：铝合金框架安装有机玻璃双容串接水箱、铝合金框架安装底板安装固定支撑框架、检测传感执行装置、管路等。

(2)不锈钢储水箱及水泵安装在铝合金上，作为一体。水泵出水口带快插接头，

用快接软管将水泵同控制对象管路系统相连便可实验。

(3)有机玻璃双容串接水箱：由进口有机玻璃制作，上水箱、下水箱、上下水箱双容串接安装，每个水箱带溢流管及下排水管及阀门，压力液位传感器接口。

(三)检测传感器：

1.流量传感器：涡轮流量计，各两个。

2.液位传感器：扩散硅液位传感器二个，分别用于检测上下两个水箱的液位。

(四)上位过程控制系统

1.上位控制操作/实验面板

上位控制操作/仪表控制屏同实验对象装置一体制作安装。上位控制操作/仪表控制屏安装在铝合金框架上方。

2.上位控制操作/实验面板

(1)上位控制操作/实验面板：铝质喷塑结构。

(2）强电控制面板：装有漏电保护空气开关、电流型漏电保护器，充分考虑人身安全保护；

(3)控制器面板：智能仪表控制面板、RS485总线数据采集控制面板。

(4)信号接口面板：控制对象中的仪表信号和电气信号转移到信号接线板上，提供AI、AO、DO等传感器检测及执行器控制信号接口，便于学生自己连线组成不同的控制系统。实验者通过安全型接插式导线将实验板与信号板之间进行不同的配线，以完成过程控制各类实验。

3.上位过程控制系统配置

(1)智能仪表控制系统

仪表控制系统核心为PID智能控制仪表，仪表内集成了各种算法，根据现场情况整定仪表控制算法的各种参数，达到控制效果。同时带通讯功能的仪表与上位计算机的软件平台通讯。仪表各种参数和过程值进入软件平台（一般为工控组态软件）的数据库，再加上组态的流程画面和操作界面，可以方便在上位计算机整定参数，对过程值进行记录分析。

(2) RS485总线数据采集控制系统（DDC系统）

采用RS485总线的数据采集卡（8路AD、4路DA、8路DI、4路DO）采用外部数据采集模块的形式，其核心为带RS485通讯的数据采集模块和计算机算法软件；同时集成高级语言、虚拟仪器LABVIEW、MATLAB等语言，实现对液位、流量的闭环控制功能及算法研究。在DDC系统中提供开放的算法软件供实验和算法编程参考，方便实验教学和工程人才培养。

三、 基本实验内容

品目一：仪表控制系统实验

1、过程控制系统的组成实验

（1）过程控制及检测装置硬件结构组成的认识，控制方案的组成及控制系统连接实验。
（2）智能调节仪表、智能变送仪表等各种智能仪表的操作及参数设定。
（3）传感器的校正（零点迁移与量程调整）实验

（4）控制回路的选择及回路连接线实验

2、被控对象特性测试实验

（1）单容液位数学模型的测试实验；

（2）双容水箱液位数学模型的测试实验

（3）单回路控制系统的实践

3、单回路控制系统实验

（1）单回路控制系统的实践

（2）单容液位定值控制实验；

（3）双容液位定值控制实验

4、串级控制系统实验

（1）串级控制系统的连接实践

（2）双容液位串级控制实验

品目二：DDC控制系统实验

1、过程控制系统的组成实验

（1）过程控制及检测装置硬件结构组成的认识，控制方案的组成及控制系统连接实验。
（2）智能调节仪表、智能变送仪表等各种智能仪表的操作及参数设定。
（3）传感器的校正（零点迁移与量程调整）实验

（4）控制回路的选择及回路连接线实验

2、被控对象特性测试实验

（1）单容液位数学模型的测试实验；

（2）双容水箱液位数学模型的测试实验

（3）单回路控制系统的实践

3、单回路控制系统实验

（1）单回路控制系统的实践

（2）单容液位定值控制实验；

（3）双容液位定值控制实验

4、串级控制系统实验

（1）串级控制系统的连接实践

（2）双容液位串级控制实验

锅炉部分设备清单：