WKGK-100過程控制綜合實(shí)驗(yàn)臺(tái)

WKGK-100過程控制綜合實(shí)驗(yàn)臺(tái)為適應(yīng)本科教學(xué)而精簡(jiǎn)開發(fā)、經(jīng)濟(jì)適用的過程控制實(shí)驗(yàn)裝置，由實(shí)驗(yàn)對(duì)象系統(tǒng)、儀表控制屏組成。

一、WKGK-100技術(shù)指標(biāo)

1.工作電源：?jiǎn)蜗嗳€ 220V±5% 50Hz

2.整機(jī)容量：<1KVA

二、系統(tǒng)簡(jiǎn)要描述

整套系統(tǒng)分為：上位控制層系統(tǒng)，實(shí)驗(yàn)對(duì)象層，檢測(cè)傳感、變送、執(zhí)行設(shè)備，上位控制軟件四部分。系統(tǒng)特點(diǎn):整套系統(tǒng)安放在可移動(dòng)的試驗(yàn)臺(tái)桌上，小巧且實(shí)驗(yàn)裝置占地面積小。

(一)上位控制層系統(tǒng)：①智能儀表控制模塊。②RS485多功能數(shù)據(jù)采集模塊。

(二)實(shí)驗(yàn)對(duì)象層系統(tǒng)：

1.控制對(duì)象：由鋁合金框架安裝底板、不銹鋼儲(chǔ)水箱、有機(jī)玻璃雙容串接水箱，不銹鋼復(fù)合管路、儀表控制屏等組成。

(1)鋁合金框架及安裝底板：鋁合金框架安裝有機(jī)玻璃雙容串接水箱、鋁合金框架安裝底板安裝固定支撐框架、檢測(cè)傳感執(zhí)行裝置、管路等。

(2)不銹鋼儲(chǔ)水箱及水泵安裝在鋁合金上，作為一體。水泵出水口帶快插接頭，

用快接軟管將水泵同控制對(duì)象管路系統(tǒng)相連便可實(shí)驗(yàn)。

(3)有機(jī)玻璃雙容串接水箱：由進(jìn)口有機(jī)玻璃制作，上水箱、下水箱、上下水箱雙容串接安裝，每個(gè)水箱帶溢流管及下排水管及閥門，壓力液位傳感器接口。

 (三)檢測(cè)傳感器：

1.流量傳感器：渦輪流量計(jì)，各兩個(gè)。

    2.液位傳感器：擴(kuò)散硅液位傳感器二個(gè)，分別用于檢測(cè)上下兩個(gè)水箱的液位。

    (四)上位過程控制系統(tǒng)

1.上位控制操作/實(shí)驗(yàn)面板

上位控制操作/儀表控制屏同實(shí)驗(yàn)對(duì)象裝置一體制作安裝。上位控制操作/儀表控制屏安裝在鋁合金框架上方。

2.上位控制操作/實(shí)驗(yàn)面板

(1)上位控制操作/實(shí)驗(yàn)面板：鋁質(zhì)噴塑結(jié)構(gòu)。

(2）強(qiáng)電控制面板：裝有漏電保護(hù)空氣開關(guān)、電流型漏電保護(hù)器，充分考慮人身安全保護(hù)；

(3)控制器面板：智能儀表控制面板、RS485總線數(shù)據(jù)采集控制面板。

(4)信號(hào)接口面板：控制對(duì)象中的儀表信號(hào)和電氣信號(hào)轉(zhuǎn)移到信號(hào)接線板上，提供AI、AO、DO等傳感器檢測(cè)及執(zhí)行器控制信號(hào)接口，便于學(xué)生自己連線組成不同的控制系統(tǒng)。實(shí)驗(yàn)者通過安全型接插式導(dǎo)線將實(shí)驗(yàn)板與信號(hào)板之間進(jìn)行不同的配線，以完成過程控制各類實(shí)驗(yàn)。

3.上位過程控制系統(tǒng)配置

(1)智能儀表控制系統(tǒng)

儀表控制系統(tǒng)核心為PID智能控制儀表，儀表內(nèi)集成了各種算法，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況整定儀表控制算法的各種參數(shù)，達(dá)到控制效果。同時(shí)帶通訊功能的儀表與上位計(jì)算機(jī)的軟件平臺(tái)通訊。儀表各種參數(shù)和過程值進(jìn)入軟件平臺(tái)（一般為工控組態(tài)軟件）的數(shù)據(jù)庫(kù)，再加上組態(tài)的流程畫面和操作界面，可以方便在上位計(jì)算機(jī)整定參數(shù)，對(duì)過程值進(jìn)行記錄分析。

(2) RS485總線數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)（DDC系統(tǒng)）

采用RS485總線的數(shù)據(jù)采集卡（8路AD、4路DA、8路DI、4路DO）采用外部數(shù)據(jù)采集模塊的形式，其核心為帶RS485通訊的數(shù)據(jù)采集模塊和計(jì)算機(jī)算法軟件；同時(shí)集成高級(jí)語言、虛擬儀器LABVIEW、MATLAB等語言，實(shí)現(xiàn)對(duì)液位、流量的閉環(huán)控制功能及算法研究。在DDC系統(tǒng)中提供開放的算法軟件供實(shí)驗(yàn)和算法編程參考，方便實(shí)驗(yàn)教學(xué)和工程人才培養(yǎng)。

三、 基本實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

品目一：儀表控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)

1、過程控制系統(tǒng)的組成實(shí)驗(yàn)

（1）過程控制及檢測(cè)裝置硬件結(jié)構(gòu)組成的認(rèn)識(shí)，控制方案的組成及控制系統(tǒng)連接實(shí)驗(yàn)。
（2）智能調(diào)節(jié)儀表、智能變送儀表等各種智能儀表的操作及參數(shù)設(shè)定。
（3）傳感器的校正（零點(diǎn)遷移與量程調(diào)整）實(shí)驗(yàn)

（4）控制回路的選擇及回路連接線實(shí)驗(yàn)

2、被控對(duì)象特性測(cè)試實(shí)驗(yàn)

（1）單容液位數(shù)學(xué)模型的測(cè)試實(shí)驗(yàn)；

（2）雙容水箱液位數(shù)學(xué)模型的測(cè)試實(shí)驗(yàn)

（3）單回路控制系統(tǒng)的實(shí)踐

3、單回路控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)

（1）單回路控制系統(tǒng)的實(shí)踐

（2）單容液位定值控制實(shí)驗(yàn)；

（3）雙容液位定值控制實(shí)驗(yàn)

4、串級(jí)控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)

（1）串級(jí)控制系統(tǒng)的連接實(shí)踐

（2）雙容液位串級(jí)控制實(shí)驗(yàn)

品目二：DDC控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)

1、過程控制系統(tǒng)的組成實(shí)驗(yàn)

（1）過程控制及檢測(cè)裝置硬件結(jié)構(gòu)組成的認(rèn)識(shí)，控制方案的組成及控制系統(tǒng)連接實(shí)驗(yàn)。
（2）智能調(diào)節(jié)儀表、智能變送儀表等各種智能儀表的操作及參數(shù)設(shè)定。
（3）傳感器的校正（零點(diǎn)遷移與量程調(diào)整）實(shí)驗(yàn)

（4）控制回路的選擇及回路連接線實(shí)驗(yàn)

2、被控對(duì)象特性測(cè)試實(shí)驗(yàn)

（1）單容液位數(shù)學(xué)模型的測(cè)試實(shí)驗(yàn)；

（2）雙容水箱液位數(shù)學(xué)模型的測(cè)試實(shí)驗(yàn)

（3）單回路控制系統(tǒng)的實(shí)踐

3、單回路控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)

（1）單回路控制系統(tǒng)的實(shí)踐

（2）單容液位定值控制實(shí)驗(yàn)；

（3）雙容液位定值控制實(shí)驗(yàn)

4、串級(jí)控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)

（1）串級(jí)控制系統(tǒng)的連接實(shí)踐

（2）雙容液位串級(jí)控制實(shí)驗(yàn)

四、 單套主要配置清單：