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化工仪表维修工竞技实训装置,化工仪表维修工技能培训实训装置

实训装置实验系列

化工仪表维修工竞技实训装置基本实验

(1) 控制系统组成认识实验

本组实验旨在让学生熟悉实训对象，能够熟练的自行接线组成不同的控制回路；能够对对象上各种装置的结构及原理有一定了解并能熟练操作使用；能够对实验软件熟练使用；对实验软件开发平台有一定的了解，为后续实验打下基础，提高后续实验的效率。

对象硬件装置结构认识及仪表操作，传感器的校正(零点迁移与量程调整) 实验

实验软件及其开发平台的熟悉实验

控制回路的选择及回路连接线实验

(2) 对象数学模型的测定

本组实验结合控制理论相关教科书中单双容水箱数学模型的分析及过程控制相关教科书中对象数学模型的测定方法，用实验的方法来印证相关理论和知识；培养学生理论联系实际的学习作风；引导学生从不同角度出发思考问题。

u 单容水箱液位数学模型的测定实验

u 双容水箱液位数学模型的测定实验

(3) 位式温度控制实验

本实验结合电器原理和过程控制的相关知识，针对温度控制系统中控制不同的精度要求，引导学生从实际应用出发，综和考虑控制要求和经济利益来设计控制系统；培养学生综合素质。

u 锅炉内胆水温位式控制实验

(4) 单回路、多变量调节

简单的单回路控制系统占工业控制系统的80%以上，该系列实验提供不同检测参数的三组实验，同时也提供相同检测参数的对比对象实验，能够让学生迅速熟悉简单的单回路控制系统，有利于学生全面比较、了解各种检测参数的特性；熟悉用“临界比例度法”、“衰减曲线法”来工程整定PID控制参数；引导学生从理论出发，活学活用。

u 上水箱液位定值(随动)控制实验

u 锅炉内胆水温定值控制实验（动态流动水）

u 涡轮流量计流量定值控制实验

提高实验

(1) 串级控制实验

串级控制系统是所有复杂控制系统中应用最多的控制系统，该系列实验从系统控制思想，系统结构组成，系统工作方式，系统控制性能等各方面向学生展示串级控制系统，能够让学生加深理解、深刻领会所学知识。同时让学生学会用“两步”及“一步”整定法进行串级控制系统的整定。

u 锅炉夹套水温同锅炉内胆水温串级控制实验

u 上下水箱液位串级控制实验

 (2) 比值控制系统实验

该组实验向学生展示了双闭环比值控制系统的原理及结构组成，引导学生同“随动系统”和“串级系统”进行比较，培养学生综合思考和分析问题的能力。拓展学生思维。

u 涡轮量计流量与电磁流量计比值控制实验

u 变比值控制实验

故障排除实验

1、主管路泵或副管路泵的电源故障；2、内胆加热电源故障 3、电动调节阀电源故障 ； 4、PT100接线故障 ；5、PT100其它故障 ；6、调节阀信号线故障；7、水箱压力传感器信号线故障 ；8、涡轮流量计信号输出故障 ；9、、热电阻温度变送器故障；10、主管道流量异常故障；1/1、二线制变送器I/V信号转换故障；12、热电偶接线故障；13、DCS卡件故障排除实验

化工仪表维修工竞技实训装置系统配置系统

化工仪表维修工竞技实训装置是根据化工仪表、自动化仪表及相近专业的教学特点及以培训学生操作、排故为目标，于2002年推出的集智能仪表技术、故障排除、自动控制技术为一体的普及型化工仪表维修工竞技的实训装置。该实训装置采用控制对象与控制台独立设计，控制系统采用了常规的智能仪表控制、无纸记录仪。控制对象除三容水箱、常压电加热炉强制对流换热器以外，还设有温度、调节阀、控制卡件故障排除功能。并且配以DCS控制系统

功能

被调参数囊括工业上常用的液位、温度、流量、压力四大参数；执行器中既有调节阀仪表类执行机构，又有变频器、调压模块等电力拖动类执行器；系统除了改变调节器的设定值作阶跃扰动外，还可以在对象中通过手操作阀制造各种扰动；一个被调参数可用不同动力源、不同的执行器、不同的工艺线路下可演变成多种调节回路；能进行多变量控制系统及特定过程控制系统实验；各种控制算法和调节规律在开放的实验软件平台上都可以控制；在信号的处理上，还预留了整套的信号接口，可用于以后系统的扩展；在整体实训装置中，设有温度故障排除功能、调节阀故障排除功能、卡件故障排除功能等。

化工仪表维修工竞技实训装置系统

1 实训装置特点

被调参数囊括了工业上常用的液位、温度、流量、压力四大参数；

执行器中既有调节阀仪表类执行机构，又有变频器、调压模块等电力拖动类执行器；

系统除了改变调节器的设定值作阶跃扰动外，还可以在对象中通过手操作阀制造各种扰动；

一个被调参数可用不同动力源、不同的执行器、不同的工艺线路下可演变成多种调节回路，以利于讨论、比较各种调节方案的优劣；

能进行多变量控制系统及特定过程控制系统实验；

各种控制算法和调节规律在开放的实验软件平台上都可以控制；

实验数据及图表在MCGS软件系统中很容易存储及调用，以方便实验者进行实验后的分析与比较；

在信号的处理上，还预留了整套的信号接口，可用于以后系统的扩展，如：现场总线、DCS等控制系统；

在可以运用MCGS强大的软件体系，组建一个小的局域网控制。

在整体实训装置中，设有温度故障排除功能、调节阀故障排除功能、卡件故障排除功能等

2 实训装置对象组成

该实训装置包括一组有机玻璃三容水箱，每个水箱装有液位传感器；同时具有两路供水系统，一路由循环水泵、调节阀、孔板流量计+EJA的差压变送器组成，另一路由变频器、循环水泵、涡轮流量计组成，通过阀门切换，任何一组供水可以到达任何一个水箱。另外，为实现温度控制，该实验装置专门设计了一只常压电加热锅炉、一只强制对流换热器。常压电加热锅炉分内胆和夹套两层，内胆由电加热器提供热源，由一路供水系统提供水源，锅炉内胆装有防干烧装置来确保易游网页版,易游(中国)安全；夹套由一路供水系统提供冷却水。通过改变电加热器的加热功率或冷却水/待加热水的流量来影响内胆水温和夹套水温。锅炉内胆和夹套均安装有热电阻测温元件，在内胆里面，还装有一个就地温度显示仪表。

液位、压力

实训装置中提供三容水箱液位系统,本产品提供透明有机玻璃三容水箱液位对象研究系统，每个水箱装有常规液位变送器；通过阀门切换，任何两组动力的水流可以到达任何一个水箱。因此系统可以完成多种方式下的液位、流量及其组合实验：单容、双容（一阶、二阶）液位对象特性测试实验

单回路液位控制实验：不同干扰方式下液位控制实验；不同水箱液位串级控制实验；前馈-反馈控制实验；耦合控制实验。

温度

实训装置中提供加热锅炉-纯滞后温度实验系统，系统提供了一个加热锅炉-纯滞后温度实验，加热锅炉及纯滞后系统在不同时间常数位置装有Pt100热电阻检测温度，由可控硅控制电加热管提供可调热源，系统可以完成多种温度实验：温度对象特性测试实验（包括纯滞后特性）；不同水流状态温度位式控制实验；不同水流状态温度单回路PID控制实验；不同时间常数纯滞后温度控制实验。

流量

实训装置中提供双管路流量系统：两个独立的水路动力系统，一路由水泵、电动调节阀、电磁流量计组成（主管路），由电动调节阀调节流量，电磁流量计检测流量；另一路由变频器、水泵、涡轮流量计组成（副管路），由变频器调节流量，涡轮流量计检测流量。可以完成多种方式下的流量控制实验：单回路流量控制实验；流量比值控制实验。

换热对象

实训装置中提供特制的强制对流换热器和锅炉加热系统组成一个适合研究工作的具有普遍意义的复杂模拟对象（强制对流换热器的冷水流量、热水流量及锅炉水温作为系统输入调节变量，强制对流换热器冷水出口温度、热水出口温度作为系统输出被控变量），该系统既可以进行一般解耦实验，又可以引导进行多变量多耦合系统的工程解耦综合实验和控制算法的研究。

2实训装置的安全体系

化工仪表维修工竞技实训的是单相三线电源，经过漏电保护器装置后进入系统供电，供电电压220V。辅助系统的设计基于广泛的调查和中控教仪在教学仪器生产上的丰富经验，真正做到教学方便、学习有效，并充分考虑对易游网页版,易游(中国)操作的安全性保护。具体措施包括：

对I/O信号按类型进行分类并可以进行标准信号之间的转换；

每个强电用电易游网页版,易游(中国)都有独立的控制开关进行控制，并充分考虑易游网页版,易游(中国)接地；

对锅炉加热等容易引起易游网页版,易游(中国)损坏的操作加以限制和保护装置；

电气辅件全部选用高品质、行业认可的产品。

6.2化工仪表维修工竞技实训装置DCS控制系统

DCS控制系统除完成对整个实训装置的自动控制外，学员或教师可在工程师站上对过程控制实验装置进行全过程监视操作、系统故障定位及故障应急处理等。此外，该系统还自带工业以太网接口和数据服务软件，可以与实时信息管理系统挂接。与仪表维修工竞技实训装置构成视讯系统。

6.3化工仪表维修工竞技实训装置系统易游网页版,易游(中国)清单

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