JG-AE02A 型 現(xiàn)場總線過程控制實驗裝置
一、概述：
，; ，;JG-AE02A 型 現(xiàn)場總線過程控制實驗裝置是一套基于 PCS 現(xiàn)場總線控制的實驗設(shè)備，它是集自動化儀表技術(shù)，計算機技術(shù)，通訊技術(shù)，自動控制技術(shù)為一體的多功能實驗裝置。系統(tǒng)包括流量、溫度、液位等熱工參數(shù)，可實現(xiàn)系統(tǒng)參數(shù)測定、單回路控制、串級控制、前饋控制、比值控制等多種控制形式�？刂葡到y(tǒng)采用西門子的分布式 I/O 單元 ET200M ，監(jiān)控軟件采用 SIMATICWINCC 。采用現(xiàn)場總線的液位變送器、壓力變送器、渦輪流量計、變頻器、電動調(diào)節(jié)閥、溫度變送器以及分布式 I/O 模塊。該實驗裝置既可作為本科、�？�、高職過程控制課程的實驗裝置，也可作為研究生及科研人員在復(fù)雜控制系統(tǒng)、先進控制系統(tǒng)研究方面提供物理模擬對象和實現(xiàn)手段。同時也可以作為學(xué)習(xí)現(xiàn)場總線過程控制的一個實驗手段。
 ，; ，; ，; ，;JG-AE02A 現(xiàn)場總線過程控制實驗裝置采用西門子的現(xiàn)場總線過程控制系統(tǒng)，監(jiān)控軟件采用 SIMATIC WINCC 。現(xiàn)場總線是基于全集成自動化思想的系統(tǒng)，其集成的核心是統(tǒng)一的過程數(shù)據(jù)庫和唯一的數(shù)據(jù)庫管理軟件，所有的系統(tǒng)信息都存儲于一個數(shù)據(jù)庫中而且只需輸入一次，這樣就大大增強了系統(tǒng)的整體性和信息的準確性。通訊采用符合 IEC61131-3 國際標準的編程軟件和現(xiàn)場設(shè)備庫，提供連續(xù)控制、順序控制及高級編程語言�，F(xiàn)場設(shè)備庫提供大量的常用的現(xiàn)場設(shè)備信息及功能塊，可大大簡化組態(tài)工作，縮短工程周期。它具有 ODBC 、 OLE 等標準接口，并且應(yīng)用以太網(wǎng)、 PROFIBUS 現(xiàn)場總線等開放網(wǎng)絡(luò)，從而具有很強的開放性，可以很容易地連接上位機管理系統(tǒng)和其它廠商的控制系統(tǒng)。
二、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)與特點：
1 、設(shè)備特點：
（ 1 ）、三水箱配置；雙路供水系統(tǒng)。
（ 2 ）、實驗柜完全敞開設(shè)計，內(nèi)部器件全部可視，有利直觀教學(xué)和維護。
（ 3 ）、人性化設(shè)計，配有儲水箱，進排水自控裝置，減輕實驗人員勞動強度。
（ 4 ）、裝置的儀表、部件均選用現(xiàn)代化技術(shù)工業(yè)級產(chǎn)品，智能化程度高。精度好，規(guī)格多樣。有利直觀教學(xué)和拓寬學(xué)生工業(yè)現(xiàn)場知識。為以后走上社會打好結(jié)實基礎(chǔ)。
（ 5 ）、安全度高，系統(tǒng)配有漏電保護，及溫控箱防止無水加溫自動控制等，力求保護人身、設(shè)備安全。
（ 6 ）、開放度好，在教師指導(dǎo)下，學(xué)生可觀察、可自己動手參與操作、可自行編程進行驗證、可根據(jù)記錄的實時曲線進行理論分析等。
（ 7 ）鍋爐加熱程控保護系統(tǒng)
鍋爐加熱內(nèi)膽加由水位液位保護裝置，水位不達到一定的高度，控制系統(tǒng)不能控制可控硅調(diào)壓器工作。
2 、系統(tǒng)水路圖
，;
三、技術(shù)參數(shù) :
1 、供電電源
，; ，; ，; 單相交流電源： 220VAC ± 10% 、 50Hz ± 5% 、 16A ，系統(tǒng)必需接地良好。
2 、實驗室應(yīng)有水源和進排水口。進排水口與設(shè)備間距離一般要求小于 10 米
3 、系統(tǒng)提供直流線性穩(wěn)壓電源（朝陽電源產(chǎn)品） 24VDC/1A 。
4 、上位計算機組態(tài)軟件：采用國內(nèi)市場應(yīng)用廣泛的 WINCC6.0 組態(tài)軟件。
6 、外形尺寸（組合后）：對象 :1600mmX750mmX1850mm,
，; ，; ，; 控制柜： 830mmX750mmX1900mm 。
7 、重量：實驗柜，約重 200Kg ；實驗臺 + 實驗架，約重 250Kg
四、系統(tǒng)配置
名稱 |
單位 |
數(shù)量 |
備注 |
產(chǎn)地 |
不銹鋼磁力泵三相磁力泵 |
臺 |
1 |
MP-55RM-380 無泄漏，低噪音，三相 220vAC ， 50Hz ， |
上海 |
不銹鋼磁力泵二相磁力泵 |
臺 |
1 |
MP-55RM 無泄漏，低噪音，三相 220vAC ， 50Hz ， |
上海 |
溫控調(diào)壓模塊 + 散熱器 |
套 |
1 |
全隔離單相交流可控硅調(diào)壓模塊；控制信號： 4-20mA 。 |
寧波 |
加熱環(huán) |
只 |
1 |
功率： 1400W ， 220VAC 。 |
京工 |
Pt100 溫度傳感器及溫度變送器 |
只 |
4 |
Pt100 ： A 級；溫度變送器： 0.5 級精度， 0-100℃ 。 |
上海 |
智能電動調(diào)節(jié)閥 |
只 |
1 |
Honeywell
控制信號 4-20mA |
上海 |
擴散硅壓力（液位）變送器 |
只 |
2 |
擴散硅隔離探頭， 0.5 級精度；輸出信號：選 4-20mADC （二線制） |
上海 |
流量計及流量變送器 |
套 |
2 |
（ 1 ）量程：選 0-800L/h ；（ 2 ）輸出信號： 4-20mADC ；（ 3 ）精度： 0.5 級。 |
，; |
● ，; 西 門 子 300 控 制 單 元
CPU |
塊 |
1 |
CPU-315-2DP
6ES7315-2AG10-0AB0 |
德國 |
CPU 電源 |
塊 |
1 |
6ES7 307-1BA00-0AA0 |
德國 |
MMC |
塊 |
1 |
存儲卡 128KB
6ES7 953-8JG11-0AA0 |
德國 |
變頻器主體 |
塊 |
1 |
6SE6 420-2AB13-7AA1 |
德國 |
變頻器通訊板 |
塊 |
1 |
6SE6 400-1PB00-0AA0 |
德國 |
變頻器器操作面板 |
塊 |
1 |
6SE6 400-0BP00-0AA0 |
德國 |
ET 200M |
塊 |
1 |
6ES7 153-1AA03-0XB0 |
德國 |
SM331 |
塊 |
1 |
8 AI
6ES7 331-7KF02-0AB0 |
德國 |
SM332 |
塊 |
1 |
4 AO
6ES7332-5HD01-0AB0 |
德國 |
DP/PA 耦合器（ IM157 ） |
塊 |
1 |
為 DP 子站將 PA 設(shè)備連入 PROFIBUS-DP ，與現(xiàn)場總線型對象互聯(lián)時選用 |
德國 |
Profibus-PA 溫度總線儀表 |
塊 |
1 |
溫度測量帶 PA 輸出 7NG3213-0NN00 |
德國 |
Profibus-PA 液位總線儀表 |
塊 |
1 |
液位測量帶 PA 輸出 7MF4634-1DD2-3AF6 |
德國 |
通訊卡 |
塊 |
1 |
C P / 5611 通訊卡
6GK1 561-1AA01 |
德國 |
電纜編程 |
套 |
1 |
6ES7-901-0BF00-0AA0 |
德國 |
導(dǎo)軌 |
塊 |
833mm |
DIN 專用導(dǎo)軌
6ES7 390-1AJ30-0AA0 |
德國 |
連接器 |
套 |
5 |
20 腳前連接器
6ES7 392-1AJ00-0AA0 |
德國 |
WinCC6.0 |
套 |
1 |
，; |
德國 |
STEP7 v5.4 |
套 |
1 |
編程軟件 |
德國 |
T 型頭 |
，; |
3 |
，; |
德國 |
終端電阻 |
，; |
1 |
，; |
德國 |
DP 專用電纜 |
，; |
5 米 |
6XV1830-0EH10 |
德國 |
●其它設(shè)備
實驗用淡藍色透明有機玻璃水箱 |
只 |
3 |
三個圓型有機玻璃水箱 |
|
不銹鋼溫控實驗箱 |
只
|
1 |
由加熱箱、冷卻箱、加熱環(huán)、 Pt100 、溫度變送器組成，并帶有加熱箱內(nèi)無水?dāng)嚯姳Ｗo裝置 |
|
純滯后實驗裝置 |
只 |
1 |
完成滯后實驗 |
|
不銹鋼儲水箱 |
只 |
1 |
內(nèi)有獨特的結(jié)構(gòu)設(shè)計和不銹鋼過濾網(wǎng)，拆洗方便 |
|
電磁閥 |
只 |
2 |
寧波余姚三力信 |
寧波 |
接觸器 |
只 |
4 |
正泰 |
溫州 |
繼電器 |
只 |
4 |
正泰 |
溫州 |
液面探頭 |
只 |
2 |
自制 |
京工 |
全部不銹鋼管及配件，增加設(shè)備的使用壽命。 |
套 |
1 |
外加工 |
杭州 |
實驗臺及實驗架 |
套 |
1 |
外加工 |
京工 |
五、實驗項目
（一）特性實驗
1 、 水箱單容特性實驗
2 、 水箱雙容特性實驗
3 、 上下水箱雙容特性實驗
4 、 電動閥流量特性實驗
5 、 變頻器流量特性實驗
6 、 溫度度特性實驗
7 、三容實驗特性實驗
（二）單回路控制實驗
1 、 電動調(diào)節(jié)閥支路單容液位控制實驗
2 、 變頻器支路單容液位控制實驗
3 、 上水箱雙容液位控制實驗
4 、 上下水箱雙容液位控制實驗
5 、 三容液位控制實驗
6 、 電動調(diào)節(jié)閥支路流量控制實驗
7 、 變頻器支路流量控制實驗
8 、鍋爐內(nèi)膽溫度控制實驗
（三）串級控制實驗
1 、雙容串級控制實驗
2 、上水箱液位與電動閥支路流量串級控制實驗
3 、上水箱液位與變頻器支路流量串級控制實驗
4 、三閉環(huán)三容液位串級控制實驗
（四）比值控制實驗
1 、 單閉環(huán)比值流量控制實驗
2 、 隨動流量比值控制實驗
（五）前饋反饋控制實驗
1 、上水箱液位流量前饋反饋控制實驗
（六）解耦控制實驗
1 、 上水箱雙容液位解耦控制實驗 ，;
，;
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