现场总线过程控制实验装置

JG-AE02A 型 现场总线过程控制实验装置

一、概述:
   JG-AE02A 型 现场总线过程控制实验装置是一套基于 PCS 现场总线控制的实验设备,它是集自动化仪表技术,计算机技术,通讯技术,自动控制技术为一体的多功能实验装置。系统包括流量、温度、液位等热工参数,可实现系统参数测定、单回路控制、串级控制、前馈控制、比值控制等多种控制形式。控制系统采用西门子的分布式 I/O 单元 ET200M ,监控软件采用 SIMATICWINCC 。采用现场总线的液位变送器、压力变送器、涡轮流量计、变频器、电动调节阀、温度变送器以及分布式 I/O 模块。该实验装置既可作为本科、专科、高职过程控制课程的实验装置,也可作为研究生及科研人员在复杂控制系统、先进控制系统研究方面提供物理模拟对象和实现手段。同时也可以作为学习现场总线过程控制的一个实验手段。

       JG-AE02A 现场总线过程控制实验装置采用西门子的现场总线过程控制系统,监控软件采用 SIMATIC WINCC 。现场总线是基于全集成自动化思想的系统,其集成的核心是统一的过程数据库和唯一的数据库管理软件,所有的系统信息都存储于一个数据库中而且只需输入一次,这样就大大增强了系统的整体性和信息的准确性。通讯采用符合 IEC61131-3 国际标准的编程软件和现场设备库,提供连续控制、顺序控制及高级编程语言。现场设备库提供大量的常用的现场设备信息及功能块,可大大简化组态工作,缩短工程周期。它具有 ODBC 、 OLE 等标准接口,并且应用以太网、 PROFIBUS 现场总线等开放网络,从而具有很强的开放性,可以很容易地连接上位机管理系统和其它厂商的控制系统。
二、产品结构与特点:
1 、设备特点:
( 1 )、三水箱配置;双路供水系统。
( 2 )、实验柜完全敞开设计,内部器件全部可视,有利直观教学和维护。
( 3 )、人性化设计,配有储水箱,进排水自控装置,减轻实验人员劳动强度。
( 4 )、装置的仪表、部件均选用现代化技术工业级产品,智能化程度高。精度好,规格多样。有利直观教学和拓宽学生工业现场知识。为以后走上社会打好结实基础。
( 5 )、安全度高,系统配有漏电保护,及温控箱防止无水加温自动控制等,力求保护人身、设备安全。
( 6 )、开放度好,在教师指导下,学生可观察、可自己动手参与操作、可自行编程进行验证、可根据记录的实时曲线进行理论分析等。
( 7 )锅炉加热程控保护系统
锅炉加热内胆加由水位液位保护装置,水位不达到一定的高度,控制系统不能控制可控硅调压器工作。
2 、系统水路图

 

三、技术参数 :
1 、供电电源
      单相交流电源: 220VAC ± 10% 、 50Hz ± 5% 、 16A ,系统必需接地良好。
2 、实验室应有水源和进排水口。进排水口与设备间距离一般要求小于 10 米
3 、系统提供直流线性稳压电源(朝阳电源产品) 24VDC/1A 。
4 、上位计算机组态软件:采用国内市场应用广泛的 WINCC6.0 组态软件。
6 、外形尺寸(组合后):对象 :1600mmX750mmX1850mm,
      控制柜: 830mmX750mmX1900mm 。
7 、重量:实验柜,约重 200Kg ;实验台 + 实验架,约重 250Kg
四、系统配置

名称

单位

数量

备注

产地

不锈钢磁力泵三相磁力泵

1

MP-55RM-380 无泄漏,低噪音,三相 220vAC , 50Hz ,

上海

不锈钢磁力泵二相磁力泵

1

MP-55RM 无泄漏,低噪音,三相 220vAC , 50Hz ,

上海

温控调压模块 + 散热器

1

全隔离单相交流可控硅调压模块;控制信号: 4-20mA 。

宁波

加热环

1

功率: 1400W , 220VAC 。

京工

Pt100 温度传感器及温度变送器

4

Pt100 : A 级;温度变送器: 0.5 级精度, 0-100℃ 。

上海

智能电动调节阀

1

Honeywell
控制信号 4-20mA

上海

扩散硅压力(液位)变送器

2

扩散硅隔离探头, 0.5 级精度;输出信号:选 4-20mADC (二线制)

上海

流量计及流量变送器

2

( 1 )量程:选 0-800L/h ;( 2 )输出信号: 4-20mADC ;( 3 )精度: 0.5 级。

 

●   西 门 子 300 控 制 单 元

CPU

1

CPU-315-2DP
6ES7315-2AG10-0AB0

德国

CPU 电源

1

6ES7 307-1BA00-0AA0

德国

MMC

1

存储卡 128KB
6ES7 953-8JG11-0AA0

德国

变频器主体

1

6SE6 420-2AB13-7AA1

德国

变频器通讯板

1

6SE6 400-1PB00-0AA0

德国

变频器器操作面板

1

6SE6 400-0BP00-0AA0

德国

ET 200M

1

6ES7 153-1AA03-0XB0

德国

SM331

1

8 AI
6ES7 331-7KF02-0AB0

德国

SM332

1

4 AO
6ES7332-5HD01-0AB0

德国

DP/PA 耦合器( IM157 )

1

为 DP 子站将 PA 设备连入 PROFIBUS-DP ,与现场总线型对象互联时选用

德国

Profibus-PA 温度总线仪表

1

温度测量带 PA 输出 7NG3213-0NN00

德国

Profibus-PA 液位总线仪表

1

液位测量带 PA 输出 7MF4634-1DD2-3AF6

德国

通讯卡

1

C P / 5611 通讯卡
6GK1 561-1AA01

德国

电缆编程

1

6ES7-901-0BF00-0AA0

德国

导轨

833mm

DIN 专用导轨
6ES7 390-1AJ30-0AA0

德国

连接器

5

20 脚前连接器
6ES7 392-1AJ00-0AA0

德国

WinCC6.0

1

 

德国

STEP7 v5.4

1

编程软件

德国

T 型头

 

3

 

德国

终端电阻

 

1

 

德国

DP 专用电缆

 

5 米

6XV1830-0EH10

德国

●其它设备

实验用淡蓝色透明有机玻璃水箱

3

三个圆型有机玻璃水箱

不锈钢温控实验箱


1

由加热箱、冷却箱、加热环、 Pt100 、温度变送器组成,并带有加热箱内无水断电保护装置

纯滞后实验装置

1

完成滞后实验

不锈钢储水箱

1

内有独特的结构设计和不锈钢过滤网,拆洗方便

电磁阀

2

宁波余姚三力信

宁波

接触器

4

正泰

温州

继电器

4

正泰

温州

液面探头

2

自制

京工

全部不锈钢管及配件,增加设备的使用寿命。

1

外加工

杭州

实验台及实验架

1

外加工

京工

五、实验项目
(一)特性实验
1 、 水箱单容特性实验
2 、 水箱双容特性实验
3 、 上下水箱双容特性实验
4 、 电动阀流量特性实验
5 、 变频器流量特性实验
6 、 温度度特性实验
7 、三容实验特性实验
(二)单回路控制实验
1 、 电动调节阀支路单容液位控制实验
2 、 变频器支路单容液位控制实验
3 、 上水箱双容液位控制实验
4 、 上下水箱双容液位控制实验
5 、 三容液位控制实验
6 、 电动调节阀支路流量控制实验
7 、 变频器支路流量控制实验
8 、锅炉内胆温度控制实验
(三)串级控制实验
1 、双容串级控制实验
2 、上水箱液位与电动阀支路流量串级控制实验
3 、上水箱液位与变频器支路流量串级控制实验
4 、三闭环三容液位串级控制实验
(四)比值控制实验
1 、 单闭环比值流量控制实验
2 、 随动流量比值控制实验
(五)前馈反馈控制实验
1 、上水箱液位流量前馈反馈控制实验
(六)解耦控制实验
1 、 上水箱双容液位解耦控制实验

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