JG-AE01A 型 綜合型過程控制實驗裝置

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，一路由德國循環(huán)泵、調節(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。鍋爐分內膽和夾套兩層，內膽由電加熱器提供熱源，由一路供水系統提供水源，鍋爐內膽裝有防干燒裝置以確保設備安全；夾套由一路供水系統提供冷卻水。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膽水溫和夾套水溫。鍋爐內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�？刂频葘嶒�。

一、系統組成
1 、控制對象
不銹鋼儲水箱
有機玻璃三容水箱
，;，; 不銹鋼帶夾套電加熱鍋爐
，;，; 強制對流換熱器
，;，; 純滯后盤管
2 、系統動力設備
，;，; 德國循環(huán)泵
，;，; 電加熱管
3 、檢測傳感器
，;，; 擴散硅壓力液位傳感變送器
，;，; 渦輪流量計和流量積算儀
，;，; 電磁流量計
，;，;Pt100 熱電阻溫度測量變送器
4 、執(zhí)行機構
，;，; 單相可控硅調壓裝置：用于調節(jié)電加熱管的加熱功率；
，;，; 電動調節(jié)閥：用于調節(jié)一路供水的流量；
，;，; 變頻器：通過調節(jié)離心泵的轉速以控制另一路供水的流量。
5 、控制系統
，;，; 學生實驗控制臺（柜）
，;，; 帶 485 通訊數據采集與控制的 A/D 與 D/A 轉換模塊；
，;，; 數字儀表控制器： ，;AI818 智能調節(jié)儀；
，;，; 西門子 S7-200 系列可編程控制器。
6 、軟件系統
，;，;DDC 系統實驗軟件；
，;，; 儀表系統實驗軟件；
，;，; 西門子 PLC 系統的組態(tài)軟件與實驗軟件；
，;，;MCGS5.5 監(jiān)控與組態(tài)軟件。
7 、設備其他指標
，;，; 供電電源：交流電，單相三線 220V
，;，; 最大功耗： 3.0KW
，;，; 設備尺寸： 1450 × 700 × 1900
二、實驗系列
1 、液位控制系列實驗
，;，; 三容液位對象特性測試
，;，; 三容液位對象的單回路 PID 控制
，;，; 三容液位對象的位式控制
，;，; 上下水箱液位的串級控制與抗干擾性測試
，;，; 中下水箱液位的串級控制與抗干擾性測試
，;，; 上、中、下水箱的三閉環(huán)液位串級控制與抗干擾性測試
，;，; 上下水箱液位雙回路對象特性的獲取
，;，; 上下水箱液位的雙回路控制
，;，; 上下水箱液位的解耦控制
2 、溫度控制系列實驗
，;，; 鍋爐夾套溫度與內膽溫度雙回路對象特性的獲取
，;，; 鍋爐夾套溫度與內膽溫度的雙回路控制
，;，; 鍋爐夾套溫度與內膽溫度雙回路的解耦控制
，;，; 純滯后盤管出口溫度的對象特性測試實驗
，;，; 純滯后盤管出口溫度的單回路控制實驗
，;，; 盤管出口溫度與鍋爐內膽溫度的串級控制
，;，; 盤管出口溫度的單回路 SMITH 補償控制
，;，; 盤管出口溫度與鍋爐內膽溫度的串級 SMITH 補償控制
，;，; 盤管出口溫度的單回路內�？刂�
，;，; 盤管出口溫度與鍋爐內膽溫度的串級內�？刂�
3 、自主設計開發(fā)控制系統實驗
，;，;，;，; 基于 MCGS 實時數據庫，并借助于 MCGS 腳本程序與中控教儀公司提供的范例程序，師生可自主設計開發(fā)具有個人創(chuàng)造性的控制系統，例如神經元控制、專家控制、自適應控制等現代控制方法；
，; ，; 基于數據采集與控制模塊所提供的輸入輸出實時數據，學生可直接采用 Visual Basic 或 Visual C++ 自由構造控制系統，使學生體驗計算機控制系統的組成與實現方式，并在實際應用中提升其編程與調試能力。