过程控制使用说明书

TOC\o"1-5"\h\z概述2\o"CurrentDocument"第一章产品简介2产品种类2.产品结构2.产品特点3.实验内容4.系统安全保护4\o"CurrentDocument".系统要求及技术指标4\o"CurrentDocument"第二章各部件功能及使用方法6水箱及其分布6液位变送器6液位变送器校验7变频器使用8流量计使用10温度传感器使用10电动调节阀10水泵的使用10调节器的使用11线性槽的使用12电磁阀的使用12比例器的使用13\o"CurrentDocument"第三章面板图及其说明14PCT-01A.14\o"CurrentDocument"PCT-01B15PCT-03A.16PCT-04A.17PCT-02.18\o"CurrentDocument"第四章注意事项及说明19过程控制使用说明书

概述过程控制是基于工业过程物理模拟对象，它集自动化仪表技术，计算机技术，通讯技术，自动控制技术多功能于一体实验装置.系统包括压力、流量、液位、温度等热工参数，可实现系统参数辨识，单回路，串极控制，前馈控制，解耦控制等多种控制方式。本装置还根据用户需要设计构成DDC,DCS,PLC,FCS等多种控制形式。本产品主要适用于本科、专科、高职学校“化工专业”“自动化专业”、“计算机控制”及作为研究人员在复杂控制系统、先进控制系统研究方面提供模拟对象和实现手段。第一章产品简介一、产品种类PCT-II型过程控制系统教学实验装置PCT-III型过程控制系统教学实验装置PCT-PLC型过程控制系统教学实验装置（基于以太网结构）PCT-FCS型过程控制系统教学实验装置（基于simens现场总线）PCT-DCS型过程控制系统教学实验装置（基于Foxbro的DCS控制系统）二、产品结构被控对象（1）两个水箱结构（包括上位水箱、下位水箱、储水箱、温控圆筒、加热器、液位（压力）变送器、液位（压力）变送器、流量传感器、流量转换器、电动调节阀、变频器、水泵、加温模块、纯滞后实验模块）（2）三个水箱结构（包括上位水箱、中位水箱、下位水箱、储水箱、温控圆筒、加热器、液位（压力）变送器、液位（压力）变送器、流量传感器、流量转换器、电动调节阀、变频器、水泵、加温模块、纯滞后实验模块）操作实验台（1）PCT-III型过程控制系统教学实验装置（包括被控对象管路示意图、被控对象接线端子、上海万迅智能调节仪表、远程数据采集模块、电流指示表及电流加法器）（2）PCT-V型过程控制系统教学实验装置（包括被控对象管路示意图、被控对象接线端子、上海万迅智能调节仪表、远程数据采集模块、PLC（三菱或西门子）、电流指示表、24V电源）三、产品特点性能先进、科学性强本产品在研发初期经过长期调研国内外各大高校的需求和工业实际情况开发出的研究型过程控制装置，功能及保护完善灵活性强，全数字控制、自动化程度高，能够实现远程控制和网络控制，代表了教学仪器的前沿，具有国内先进水平，在同行业中具有领先地位。结构合理、功能完善本产品采用三水箱结构，能用完成一阶、二阶、三阶的实验。内容而不用更改实验管路和流程，在国内过程控制教学仪器中率先采用全自动电磁阀控制，使实现无人值守的过程控制实验室成为可能。性能稳定可靠、网络功能强大实验装置控制系统采用国内市场占有率极高的控制组态软件“组态王”和西门子专业控制软件“WINCC,step7”，同时在组态王控制系统当中实现多机联网模式，可以实现多台操作站控制一个实验对象。品种齐全、种类繁多目前实现了“过程数据采集模块”、“西门子200和300”、“Foxbro”、及“板卡”多种硬件搭配的控制模式，基本上涵盖了国内工矿企业所有使用的主流控制器，极大的提高了学生的学习兴趣，同时对老师科研创造了良好的条件。四、实验内容见实验指导书五、系统安全保护带漏电保护的总电源输入，加热电源单独分开，并配有单独的漏电保护.每个支路都配有断路器和电源开关。总电源设有电源指示灯、24V电源指示、加热器具有电压和电流指示灯，可以提供学生观察实验状态。加热器内桶和储水箱都有液位检测装置，当加热器内桶和储水箱缺水时内部蜂鸣器发出声光告警，可以有效防止干烧及抽干现象。控制台上接线端子都是弱电，绝对避免触电事故发生。面板上有熔断保险丝当电流过大时起到保护作用。六、系统要求及技术指标组态王运行软、硬件环境适用于IBM586以上微机及其兼容机VGA.SVGA以及支持Windows256色图形卡主频100MHZ以上，内存不少于32M，若要同时运行多个大型程序，建议使用更大的内存。运行于Windows98/2000/NT4.0环境技术指标供电电源：〜220V±5%/15A/50HZ最大功耗：3000VA对象尺寸：130cmX210cmX76cm控制台：118cmX58cmX35cm主机箱：62cmX30cmX58cm测量范围:温度：0〜100°C液位：0〜450mm或0〜300mm压力：0〜0.1MPa流量：0〜0.3m3/h测量精度：温度：＜1%液位：＜2%压力：＜2%流量：0.1%运行环境：温度：0〜50C湿度：＜85RH质量：300Kg

第二章各部件功能及使用方法一、三水箱对象管路结构说明，见图示（2-1）1.如图所示，实验台PCT-01B的面板图中所示的元件分别是水箱I（上位水箱）液位高度：0〜300水箱II（中位水箱）液位高度：0〜300水箱III（下位水箱）液位高度：0〜300水箱IV（不锈钢储水箱）液位高度：0〜300输出A4〜20mAA

■+-'输出A4〜20mAA

■+-'PCT-04A模拟量输入端口+—直流电压输出PCT-01B直流电压输出匚'一_||>+24VPCT-02图2-2（接线原则）a）液位变送器II连接中位水箱（水箱II）b）液位变送器III连接下位水箱（水箱III）的前半部分储水箱c）液位变送器IV连接下位水箱（水箱III）的后半部分储水箱

液位变送器的校验打开于水箱相连的液位变送器的两头的盖子，里面分别有SPAN和ZERO两个可调电位器，ZERO调节传感器零点偏移SPAN调节液位满偏时传感器应该输出的电流值。图2-3图2-3调节方法：（1）接线如图PCT-02PCT-01B液位变送器1调节器1I1OOCOPCT-02图2-4调节器参数设置如下:PCT-02液位变送器1调节器1I1OOCOPCT-02图2-4M5=10P=6T=1Ctl=5Sn=33Dip=0Dih=450SC=0OP1=4CF=2Run=2LOC=808运行水泵给水箱落水至10mm然后静止不动调节ZERO电位器，使调节器的显示值为10。运行水泵给水箱落水至300mm(大水箱440mm)然后静止不动，调节SPAN电位器使数值显示与液位高度相等。重复步骤(3)(4)使传感器达到精确测量值。变频器的使用图2-5合上控制对象上的电源把PCT-01B上的内外控开关打到内控状态，再按下设置PU灯亮设置参数如下：C5=15P21=3P30=1P39=80P53=1P59=1P60=4P61=4P62=4P63=4按成按钮设置EXT灯亮，把PCT-01B上的内外控开关打到外控状态，在PCT-01B上变频器输入端子上输入4〜20ma电流即控制变变频器的频率设定值。停止外部控制，只要把PCT-01B上的内外控制开关打到内控一端即可停止控制。由外部控制切换到内部控制步骤©PCT-01B上内外控开关打到内控一边⑥按变频器上PU使PU灯亮。按变频器上®①键使Run灯亮，旋动变频器上频率设定电位器到合适值。由内部控制切换到外部控制步骤

Q按变频器STOP键停止变频器⑥按通键使Q按变频器STOP键停止变频器⑥按通键使EXT灯亮@按西键使Run流量计的使用合上控制屏主电源，则流量计显示值位0%,顶部的流量计检测值为外环红管（主回路）的流量值。底部的流量计检测值为内环管（副回路）的流量。流量计输出的电流信号为4〜20mA的电流值。PCT-01B上的流量I为主回路，流量II为副回路。（注意:此电流由流量计内部电源产生，无需另外接电源供电）温度传感器的使用PT1为加热器内桶温度检测点PT2为加热器冷却层温度检测点PT3为加热器上盘管滞后时间最长的温度检测点PT4为加热器上盘管滞后时间半时的温度检测点PT5为加热器上盘管滞后时间最短的温度检测点PT6为下水箱温度和变比值控制温度检测注意：温度传感器输出的4〜20mA电流是经过温度变送器变送后的电流，不需要外部再加电源供电。电动调节阀采用美国霍尼威尔的器件，此阀具有自反馈系统只需要在外部加4〜20mA电流即可控制，4mA为全关状态，20mA为全开状态。阀盖上面的旋转手柄是方便使用者观察电动阀状态之用，请勿手拧。水泵采用丹麦格兰富循环水泵，噪音低、寿命长、功耗小、220V供电。在水泵出口装有压力变送器，与变频器一起构成恒压供水系统.离心式水泵在长时间不用后，第一次运行

请打开水泵排水口，使水泵运行时排空里面的空气，然后关闭排水口。调节器的使用+图2-6PV:显示检测值SV：显示内给定值或者是外给定值。视接线情况而定'^;A/M：键为自动/手动切换开关及小数点移位。+图2-6◎:键为运行参数设置按键〔丕）：键为给定值设定值增加键「五;：键为给定值设定值减少值在内给定情况下:1、2为外部检测信号反馈输入端口（电流为4〜20mA）2、3为无效端口4、5为控制信号输出端口、输出电流4〜20mA。在外给定情况下：1、2为外部给定信号输出端口（即设定值输入）输入电流值为4〜20mA2、3为反馈信号输入端口，输入电流4〜20mA4、5为控制电流输出端口，输出电流值4〜20mA。（注意：2点是给定与反馈信号的公共端点，接线时都应为信号的负端。）参数设定方法：按住◎两秒钟，pv窗口显示被设参数，sv窗口显示设定，按:耳；键移动设定值小数点，按（丕"增加设定值。按:减少设定值参数。参数设定完毕屉）键一次，则仪表保存设定值，同时显示下一设定参数。如上述设置所有需要设置参数。参数设置完毕不触动任何按钮则仪表过10秒钟返回运行状态。内给定情况下，在仪表为运行状态时按动乙、「两键增减给定，按动（玉:键移动小数点。外给定情况运行状态下，“；乙，、（互：、键无效显示值PV与设定值SV，由外部电流信号决定。具体参数意义及参数大小，请详见仪表使用说明书及实验指导书，在此不一一列出。线性槽的使用水箱出水的位置有线性槽插槽口，线性槽视实验情况而使用，主要作用是使流量控制与液位的高度成一定的比列关系。k=坐即：△Q例如：线性等百分比电磁阀的使用电磁阀主要是起到在回路中起阻断，开通水流通道作用，同时可以实现开关通路的远程控制，由24V电源供电，电压低，控制简单操作方便。比例器的使用

I1I2+++图2-7I1I2+++比例器运算公式：lout=I1-K1-12-K2I1,I2，Iout范围：4〜20mAK1,K2：为比例系数，范围0.1〜1说明：比例器主要是作为电流相加减使用，当单独使用电流衰减之用时，则使用I「lout即可：即：lout=I1-K1注意：使用匹配方式：（I],I2，Iout）或（I],Iout）两种，K1,K2电位器左旋到底，则为比列系数最小;右旋到底为比例系数最大。第三章面板图及其说明一、PCT-01APCT-U1A加热器加热电压给定值输入端口二阶水箱管路示意图流量传感器电流输出端口液位变送器川液位变送器—变频器内外控制选择开关加热器温度控制端子，输入4〜20mA，电流即可控制加热电压—>二、PCT-01B厂液位传感器需要与外部24V电源及检测元件构成回路加热器温度控制端子，输入4〜20mA，电流即可控制加热电压—>液位变送B—-©-14'20mA*出+©-I4~20mA■出+©--®-4*20mAlt出压力变送器输出端子主流量计直接输出4〜20mA电流不需外加电源调节阀开度控制端子<_变频器的给定信号用来控制水泵转速，同时控制水的压力©_ACII!输入三阶水箱管路示意图加热器内桶温度传感器PT2PT1PT54'20mA制与外部信号J控制选择开关文字及说明见图（3-2）所述模拟量信号输出端口：输出信号方式电流4〜20mA接线方式见图（3-3）文字及说明见图（3-2）所述说明：远程数据采集模块的输出端口负端，已经全部相连。（即远程数据采集模块模拟量输出端口负端只要有一个端点与24V电源负端相连即可。模拟量信号的输入端口，输入信号方式为：电流4〜20mA。模拟量信号的输入端口，输入信号方式为：电流说明：计算机的检测信号在上位机当中已设置为1〜5V电压输入