TWH-CK02型 过程控制实验装置
一、概述
1、过程控制综合实验装置（Process Control System，简称PCS），是模仿现代工业生产过程中常见的物理量，诸如温度、压力、流量、液位等参数，对其进行测量、控制，分析过程参数变化特性，研究过程控制规律(如PID控制)的教学实验设备，过程控制综合实验装置选用智能化的工业用仪器仪表，接近工业实际，使用安全，运行稳定，维护简单，性价比优越。本装置集合多种控制方式，再现实际工业现场使用的控制手段，采用声光报警系统，并提供用户更友好的二次开发接口。
2、可满足“自动调节原理”，“过程控制”，“控制仪表”，“自动检测技术与传感器”,“计算机”及相关课程的教学实验需求；
3、可作为有关企业技术人员、仪表操作人员、系统运行监控人员的实习、培训实验设备。
二、产品结构与特点：
1、分体式设计，模块化组装式结构，可以根据不同的需要选择、PLC控制，仪表控制,模拟PID控制,单片机和计算机控制组成不同的控制系统。含有常规水箱检测控制装置、锅炉加热装置。
2、二水箱配置；双路供水系统。
3、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。
4、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。为实验文明操作提供条件。
5、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。
6、安全度高，系统配有漏电保护，带保护套的专用实验电源连线，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。
7、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。
8、锅炉加热程控保护系统：
（1）加热电路加有保险管进行过载保护，并具有防干烧保护功能；
（2）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。
★9、实验室安全管理系统软件（正版软件，投标文件中提供著作权证书原件和现场演示）
1）该系统集成无线远程实验台电源管理系统，通过手机或其他移动终端系统监控查询学生实验台的电源开关状态；单独开启关闭学生实验台电源；全部开启或全部关闭实验台电源功能；定时预约实验台电源开启关闭功能。
2）在WiFi连接状态，教师通过手机APP，可实时高速读取实训台的电流、电压值、功率因数等参数；实时显示设备使用功率和历史曲线，实时监控设备的运行状态、故障预警和异常报警
3）可设置实验台保护电压和电流，当输入电压或者电流超过保护电压值或者保护电流值自动切断实验台电源保护设备，并推送信息到教师控制端。
10、电源启停控制方式；采用启停按钮控制接触器来控制电源的启停。
11、漏电保护装置及安全性和安全承诺：
（1）各种电源及各种仪表具有可靠的保护功能
（2）各种电源及各种仪表的强电采用开关控制，学生不自行接线，不存在强弱电混插的问题。
三、系统技术参数:
1.工作电源：单相三线 220V±5% 50Hz；
2. 整机容量：<5KVA
3.控制信号：电压0～5V；电流4～20MA;
4.外形尺寸：1720mm×730mm×1600mm
5.上位计算机组态软件
6.可以同时对三个参数进行采集，比如，一组测流量，一组测温度，一组测压力；
7.重量：实验台+实验架，约重250Kg
四、系统主要配置及功能介绍（以下为单套配置清单）
序号 | 名 称 | 规格、参数 | 数量 | ||
2. | 实训屏 | 提供实验所需的单相IEC信号接口。执行机构接口有单相可控硅移相调压装置、三相不锈钢磁力泵及电加热管组成。并将对象系统各传感器检测及执行器控制信号同面板上的插座相连，便于学生自己连线组成不同的控制系统。 | 1套 | ||
4. | 控制对象 | 包括5. | HONEYWELL智能电动调节阀 | 等百分比特性内置侍服放大器,体积小.工作电压 4-20mADC 等百分比特性内置侍服放大器,体积小,比普通的电动阀贵 | 1只 |
220VAC，7. | 三相磁力泵 | 无泄漏，低噪音，三相180W，扬程8. | 交流变频控制（日本三菱） | 采用日本三菱公司的20S-0.4K-CH型20mADC或5VDC，交流输出用来驱动三相磁力驱动泵。 | 1台 |
+散热器 | 全隔离单相交流可控硅调压模块；控制信号：10. | 加热环 | 功率：220VAC。 具有防干烧保护功能 | 1只 | |
12. | 压力变送器 | 选用美国NovaSensor原装进口的扩散硅隔离探头。0.5级精度；输出信号：选4-20mADC（二线制）；接头及外壳材料：不锈钢（1Cri18Ni9Ti）。 | 1只 | ||
14. | 涡轮流量计及流量变送器 | （1）量程：选0-1200L/h；（2）输出信号：4-20mADC；（3）精度：0.5级。 | 2套 | ||
16. | PID调节器控制 | 硬件模拟PID控制挂箱由给定信号源、比例积分微分设定旋钮以及PID调节回路组成，以上组成部分均由硬件给出动作，可完成单/双闭环控制实验。 | 1台 | ||
18. | PLC控制系统 | 采用西门子S7-200 SMART主机CPU SR20(自带以太网通讯口)，配置一个4入/2出模拟量模块EM AM06，可完成所有单通道输出、多通道输入控制实验。 | 1套 | ||
20. | 电磁阀 | 电磁阀作为电动调节阀的旁路，可以实现阶跃和脉冲干扰，通过手动阀开度可调节阶跃和脉冲干扰的大小。 | 1只 | ||
现场演示功能） | 本平台将物联网技术运用于电气自动化信息技术并将数据上传至云平台，进行海量数据存储，并提供丰富的数据分析工具方便更加准确的掌握数据与分析数据，1）数据云系统上传3）历史数据查询5）邮箱报警7）微信反向控制1）物联网自动化应用软件（正版软件，投标文件中提供著作权证书） | 液面探头 | 2只 | ||
24. | 带护套手枪式连接导线及配件 | —— | 1套 | ||
26. | PLC编程软件 | PLC的编程环境软件，通过通讯电缆线使PLC与计算机使用本软件建立通讯关系后，使用本软件可以对PLC的所有功能进行编程，对编写好的程序进行下装，对已运行程序进行在线编程或监控等。 | 1套 | ||
4.0仿真实训软件（正版软件，投标现场提供著作权证书原件和逐条演示） | 软件采用三维建模基于虚拟现实技术的计算机仿真模拟技术，可以进行PLC仿真可以通过1）接线仿真（3）排故仿真（5）电机拆装仿真，三相异步机拆分、单相异步机拆分等（1）软件以气动经典28回路的在线及离线仿真 （14路“考考你！”表现为典型气路设备故障。 （18种动态演示。 5）传感器仿真 （2）液位传感器仿真包含液位传感器模拟拆装；液位传感器模拟接线；液位传感器模拟运行仿真 （教育 （PLC培训,步进,变频器2）教师可以远程通过台式电脑、平板电脑、手机及其他移动设备，新建不同班级、不同课程并上传课程资料，可进行网上试卷批阅，作业批阅，回答学生问题。 （12种教学手段4）学生可以通过台式电脑、平板电脑、手机及其他移动设备登录在线教学系统，进行不同老师和不同课程学习，可以通过在线学习系统向老师提问，做笔记，评价及参与话题讨论 7）PLC输入电压监控，PLC输入开关监控，PLC输入电压模拟量实时数据，可根据实际需求添加PLC运行历史数据：显示<span "="">PLC运行历史数据，可按时、天、月进行查询历史数据曲线，以及历史数据表格，可表格数据导出处理。 | 1套 |
五、系统能完成的实验项目
1.实验装置的基本操作与仪表调试
2.压力变送器的零点迁移和性能测试实验
3.单容自衡水箱的对象特性测试实验
4.双容自衡水箱的对象特性测试实验
5.温度位式控制实验（智能仪表控制、PLC控制，共有两种模式）
6.温度连续控制实验（单片机控制、智能仪表控制、PLC控制和模拟PID控制，共有四种模式）
7.智能仪表控制实验
8.单容水箱液位控制实验（单片机控制、智能仪表控制、PLC控制和模拟PID控制，共有四种模式）
9.双容水箱液位控制实验（单片机控制、智能仪表控制、PLC控制和模拟PID控制，共有四种模式）
10.流量定值控制实验（单片机控制、智能仪表控制、PLC控制和模拟PID控制，共有四种模式）
11.单容水箱压力PID控制实验（单片机控制、智能仪表控制、PLC控制和模拟PID控制，共有四种模式）
12.单回路控制系统的质量研究
13.串级控制系统连接实验
14.液位串级PID控制实验
15.计算机控制系统
16.单片机控制系统
17.PLC上下水箱液位串级控制实验——利用PC/PPI通讯电缆、MCGS组态软件
18.液位流量串级控制实验——利用PC/PPI通讯电缆、MCGS组态软件
19.基于MATLAB的单回路PID控制实验
20.基于MATLAB的串级PID控制实验