北邮过程控制实验指导书2015

过程控制实验指导书

李忠明

北京邮电大学 机电工程实验教学中心

2015

一、实验系统软硬件介绍

A1000 小型过程控制实验系统完全符合国家对自动化专业工程培训的要求，非常适 合学习组态软件、控制系统调节以及控制器编程，也非常适合于进行算法研究。控制系 统和对象是一体，连通手阀采用金属球阀（长 80mm）

A1000 小型过程控制系统流程如图 1.1 所示。A1000 小型过程控制系统可以放到台 面上，从而节省了实验A室间。如过图程1.控2 所示。1空000小型制实验系统工艺流程图

QV112 QV113

QV123

QV122

溢出管 溢出管

流量 QV114 QV124

V101 V102 V103 流量 FT101

QV115 QV125 液位 FT102 液位

P-46

压力

LT101

液位

LT102

LT103

P101

压力

QV126

P102

QV111 QV116

QV131

溢出管 QV121 P101 P102 U101 U102 V104 图 1.1 A1000 小型过程控制系统流程图

图 1.2 小型过程控制系统 A1000 实物图

1.1 基本技术指标

尺寸：611mm(长度)*400mm（宽度）*600mm（高度）

重量：18 公斤左右（无水时）,38 公斤左右（装满水）。 供电：24V，3A。 供水：纯净水 20 公斤。

1

1.2 对象系统

提供了两路动力支流，既可以满足两个同学同时进行压力，流量和液位实验，还可 以一路用于提供水流，一路用于提供干扰。QV111 和 QV121 提供泄漏干扰。 主体结构包括：

（1）储水箱主体。提供了整个系统的支撑。

（2）三容水箱。 左边水箱有一个入水口和四个出水口。右边上出水用于溢流，如果水过多则从中水

箱溢流。右边中出水口用于和中水箱形成垂直多容系统。右边下出水口用于和中水箱形 成水平两容和水平三容。底部出水口用于水回到储水箱。底部还有一个开口用于提供液 位测量。

中间水箱有五个入水口，两个出入水口，两个出水口。前面的入水口是两个水路的 入水。左右最上面的入水口用于左右两个水箱溢流。左边中出水用于和左边水箱形成垂 直多容系统。左边下出水口用于和左水箱形成水平两容，以及水平三容。右边下出水口 用于和右水箱形成水平两容，以及水平三容。底部出水口用于水回到储水箱。底部还有 一个开口用于提供液位测量。中间有根管道，如果水过多则从此管道溢流。

右边水箱有一个入水口，四个出水口。左边上出水用于溢流，如果水过多则从中水 箱溢流。左边下出水口用于和中水箱形成水平两容，以及水平三容。底部出水口用于水 回到储水箱。底部还有一个开口用于提供液位测量。

（3）测控点 压力测点 2 个，用于测量泵出口的压力（0～100Kpa；4～20mA）。 流量测点 2 个，用于测量注水流量（0～0.6m3/h）。 液位测点 3 个，用于测量各实验水柱的水位（0～5 Kpa；4～20mA）。 （4）循环泵

潜水直流离心泵 2 台，提供水系统的循环动力。通过调速器控制水泵的出口流量， 作为控制系统的执行器。

安全注意事项

在安装、操作、维护或检查本系统之前．一定仔细阅读以下安全注意事项。在熟悉 设备的知识、安全信息及全部有关注童事项以后使用。在本使用说明书中，将安全注意 事项等级分为“危险”和“注意”。

！危险：不正确的操作造成的危险情况，将导致死亡或重伤的发生。

！注意：不正确的操作造成的危险情况，将导致一般或轻微的伤害或造成物体的硬 件损坏。

注意：根据情况的不同，“注意”等级的事项也可能造成严重后果。请遵循两个等 级的注意事项，因为它们对于个人安全都是重要的。

1 防止触电

！危险： 当通电或正在运行时，请不要接触插头，我们采用了笔记本一样的电源，非常安全，

但是不要接触供电插头。不要单手插插头。

请不要用湿手操作开关，以防止触电。

2 防止损坏

！注意 由于系统用 24V 供电，操作时要正确使用电压。

2

系统应远离可燃物体。系统发生故障时，请断开电源。否则可能因电流过大导致火 灾。

始终应保证正负极性的正确，以防止爆裂、损坏等。

3 其他注意事项

！注意 当搬运产品时，请使用正确的升降工具以防止损伤，不要过分颠簸，绝对禁止倾斜， 甚至倾倒。

周围环境温度 0-+50℃ (不结冰) 周围环境湿度. 90％RH以下(不凝露) 储存温度 -20℃~~+50℃ 环境 室内(无腐蚀性气体，可燃性气体，油雾和尘埃等等) 环境 振动 59m／s以下(JIS C 0040标准)

1.4 仪器仪表与控制系统

系统包括 7 个检测仪表，2 个控制单元。 （1）压力和液位变送器 型号：HY133 或 FB0803X。照片如图 1.3 所示。 量程：0～150KPa（管道压力）、0～5KPa（水箱液位） 输出信号：4～20mA 供电电源：24VDC

图 1.3 压力传感器

技术参数：

参数 过载压力 精度（包括线型、重复值、迟滞） 零点温度漂移 满量程温度漂移 抗电磁/射频干扰 抗冲击/振动 工作温度 工作介质 外壳材料 螺纹连接口 数值 150％ ±0.25％ <0.0005F.S/℃ <0.0005F.S/℃ 30V/m，10kHz 至 500MHz 100g，10ms/10g，10～200Hz -20～85℃ 纯净气体和液体（无固体杂质） 1Cr18Ni9Ti M20*1.5

3

（2）涡轮流量计 涡轮流量计如图 1.4 所示。

图 1.4 涡轮流量计 被测液体流经传感器时，传感器内叶轮借助于液体的动能而旋转。此时，叶轮叶片 使检出装置中的磁路磁阻发生周期性的变化，因而在检出线圈两端就感应出频率与流量 成正比的电脉冲信号，经放大器放大后远传输出。

在测量范围内，传感器的流量脉冲频率与体积流量成正比，这个比值为仪表系数， 用 K 表示。

f NK ? 3600 ? K ?

Q 或 V

式中：f—流量信号频率（Hz） 一般 1600 转/升

m/h 或 Q--体积流量（ L/h） N—脉冲数

3

m或 V—体积总量（ L） 1、基本参数：

3

2、介质温度：-20--+120oC 3、环境温度：-20--+50oC

4、供电电源：电压：24V±10%,电流：<10Ma 5、输出经过变送器，为两线制 4-20 毫安。 （3）微型潜水泵 微型潜水泵如图 1.5 所示。

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本文来源：https://www.bwwdw.com/article/9m1d.html