一、高級(jí)過(guò)程控制實(shí)訓(xùn)裝置功能：
(1)、高級(jí)過(guò)程控制實(shí)訓(xùn)裝置可滿(mǎn)足“自動(dòng)調(diào)節(jié)原理”，“過(guò)程控制”，“控制儀表”，“自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)與傳感器”,“計(jì)算機(jī)”及相關(guān)課程的教學(xué)實(shí)驗(yàn)需求；
(2)、高級(jí)過(guò)程控制實(shí)訓(xùn)裝置可作為有關(guān)企業(yè)技術(shù)人員、儀表操作人員、系統(tǒng)運(yùn)行監(jiān)控人員的實(shí)習(xí)、培訓(xùn)實(shí)驗(yàn)設(shè)備。
(3) 高級(jí)過(guò)程控制實(shí)訓(xùn)裝置能實(shí)現(xiàn)包括溫度、壓力、流量、液位定值調(diào)節(jié)系統(tǒng)，以及比值、串級(jí)、前饋等復(fù)雜調(diào)節(jié)系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)及培訓(xùn)功能。
(4) 高級(jí)過(guò)程控制實(shí)訓(xùn)裝置能適應(yīng)培訓(xùn)基地相關(guān)專(zhuān)業(yè)在熱工儀表、高級(jí)過(guò)程自動(dòng)控制原理及系統(tǒng)、3火電廠計(jì)算機(jī)控制及系統(tǒng)、熱工自動(dòng)控制系統(tǒng)、DCS、PLC等相關(guān)專(zhuān)業(yè)的實(shí)驗(yàn)、培訓(xùn)要求。
(5) 高級(jí)過(guò)程控制實(shí)訓(xùn)裝置被控對(duì)象提供有接口控制箱，控制箱電源和信號(hào)分開(kāi)?？刂葡浒娫囱b置、變頻器、溫度調(diào)溫裝置及設(shè)備的基本保護(hù)裝置，此外并提供與DCS接口的端子，作為與DCS、PLC的擴(kuò)展接口。
二、性能指標(biāo)及要求：
1、輸入電源:三相四線制或三相五線制 380V±10％ 50Hz；
2、工作環(huán)境: 溫度–10℃－+40℃　相對(duì)濕度＜85％（25℃）；
3、裝置容量：＜5kVA；外形尺寸：1830mm×780mm×1850mm
三、具體要求
實(shí)驗(yàn)裝置對(duì)象主要由不銹鋼框架、不銹鋼儲(chǔ)水箱、（上、中、下）三個(gè)串接有機(jī)玻璃水箱、三相電加熱鍋爐(由不銹鋼鍋爐內(nèi)膽加保溫筒和封閉式鍋爐夾套構(gòu)成)、盤(pán)管和敷塑不銹鋼管道等組成。供水系統(tǒng)有兩路：一路由三相（380V恒壓供水）磁力驅(qū)動(dòng)泵、壓力儀表、電動(dòng)調(diào)節(jié)閥、交流電磁閥、流量計(jì)及手動(dòng)調(diào)節(jié)閥組成；另一路由變頻器、三相磁力驅(qū)動(dòng)泵（220V變頻調(diào)速）、流量計(jì)及手動(dòng)調(diào)節(jié)閥組成。
1. 水 箱：
包括上水箱、中水箱、下水箱和儲(chǔ)水箱。上、中、下水箱采用淡藍(lán)色優(yōu)質(zhì)有機(jī)玻璃，不但堅(jiān)實(shí)耐用，而且透明度高，便于直接觀察液位的變化和記錄結(jié)果。上、中水箱尺寸均為：D=25cm，H=20cm；下水箱尺寸為：D=35cm，H=20cm。水箱結(jié)構(gòu)獨(dú)特，由三個(gè)槽組成，分別為緩沖槽、工作槽和出水槽，進(jìn)水時(shí)水管的水先流入緩沖槽，出水時(shí)工作槽的水經(jīng)過(guò)帶燕尾槽的隔板流入出水槽，這樣經(jīng)過(guò)緩沖和線性化的處理，工作槽的液位較為穩(wěn)定，便于觀察。水箱底部均接有擴(kuò)散硅壓力傳感器與變送器，可對(duì)水箱的壓力和液位進(jìn)行檢測(cè)和變送。主水箱容積可以隔斷、可以組合，其中有一只水箱要求可以進(jìn)行非線性實(shí)驗(yàn)?？潭染€要求刻在水箱內(nèi)壁上，不能采用粘貼紙貼在水箱上，水箱容積不小于20升，容積可變。
2. 工業(yè)模擬鍋爐：
   鍋爐要求共有三個(gè)同心不銹鋼圓筒，從里到外共分三層：內(nèi)層設(shè)有電熱絲加溫裝置，第二層為冷卻層，第三層為溢流層，鍋爐由三相電加熱管加熱的常壓鍋爐，包括加熱層（鍋爐內(nèi)膽）和冷卻層（鍋爐夾套），要求由不銹鋼精制而成，可利用它進(jìn)行溫度實(shí)驗(yàn)。配套加熱器，由可控硅移相控溫，功率達(dá)2.5KW以上。防干燒裝置，要求提供防干燒探頭。
3. 盤(pán) 管：
模擬工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的管道輸送和滯后環(huán)節(jié)，長(zhǎng)25米（43圈），管徑15mm，在盤(pán)管上有三個(gè)不同的溫度檢測(cè)點(diǎn)，它們的滯后時(shí)間常數(shù)不同，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中可根據(jù)不同的實(shí)驗(yàn)需要選擇不同的溫度檢測(cè)點(diǎn)。盤(pán)管的出水通過(guò)手動(dòng)閥門(mén)的切換既可以流入鍋爐內(nèi)膽，也可以經(jīng)過(guò)渦輪流量計(jì)流回儲(chǔ)水箱。它可用來(lái)完成溫度的滯后和流量純滯后控制實(shí)驗(yàn)。
4. 管道及閥門(mén)：
整個(gè)系統(tǒng)管道由敷塑不銹鋼管連接而成，所有的手動(dòng)閥門(mén)均采用優(yōu)質(zhì)球閥，徹底避免了管道系統(tǒng)生銹的可能性。有效提高了實(shí)驗(yàn)裝置的使用年限。其中儲(chǔ)水箱底部有一個(gè)出水閥，當(dāng)水箱需要更換水時(shí)，把球閥打開(kāi)將水直接排出。
5. 液位變送器：
三個(gè)液位變送器分別用來(lái)對(duì)兩個(gè)上水箱和一個(gè)下個(gè)水箱和鍋爐的液位進(jìn)行檢測(cè)，其量程為0～3KPa(以實(shí)際的水箱高度為準(zhǔn))，用于測(cè)量水箱液位高度，為直流24V供電、標(biāo)準(zhǔn)兩線制接線4～20mA變送輸出、精度0.5級(jí)，采用工業(yè)用的擴(kuò)散硅壓力變送器，帶不銹鋼隔離膜片，同時(shí)采用信號(hào)隔離技術(shù)，對(duì)傳感器溫度漂移跟隨補(bǔ)償。
6. 溫度傳感器：
裝置中采用了六個(gè)Pt100鉑熱電阻溫度傳感器，分別用來(lái)檢測(cè)鍋爐內(nèi)膽、鍋爐夾套、盤(pán)管（有3個(gè)測(cè)試點(diǎn)）以及上水箱出口的水溫。Pt100測(cè)溫范圍：-200～+850℃。智能壓變送器傳感器帶HART通訊功能。
7. 流量傳感器、變送器：
二只渦輪流量計(jì)分別用來(lái)對(duì)由電動(dòng)調(diào)節(jié)閥控制的動(dòng)力支路、由變頻器控制的動(dòng)力支路及盤(pán)管支路的流量進(jìn)行檢測(cè)。它的優(yōu)點(diǎn)是測(cè)量精度高，反應(yīng)快。采用標(biāo)準(zhǔn)二線制傳輸方式，工作時(shí)需提供24V直流電源。流量范圍：0～1.2m3/h；精度：1.0%；輸出：4～20mADC。
8. 鍋爐防干燒保護(hù)裝置：
為保證實(shí)驗(yàn)效果好、不降低鍋爐加熱功率的前提下，本套裝置配備了良好的防干燒保護(hù)系統(tǒng)，當(dāng)鍋爐內(nèi)膽液位低于紅色警戒水位線時(shí)，保護(hù)裝置將切斷調(diào)壓模塊輸出電壓，以有效保護(hù)電加熱管不被干燒損壞。
9. 電動(dòng)調(diào)節(jié)閥：
采用智能直行程電動(dòng)調(diào)節(jié)閥，用來(lái)對(duì)控制回路的流量進(jìn)行調(diào)節(jié)。電動(dòng)調(diào)節(jié)閥閥芯采用進(jìn)口PS結(jié)構(gòu)閥芯，具有精度高、技術(shù)先進(jìn)、體積小、重量輕、推動(dòng)力大、功能強(qiáng)、控制單元與電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)一體化、可靠性高、操作方便等優(yōu)點(diǎn)，電源為單相220V，控制信號(hào)為4～20mADC，輸出為4～20mADC的閥位信號(hào)。
10. 水 泵：
本裝置采用磁力驅(qū)動(dòng)泵，流量為30升/分，功率為180W。泵體完全采用不銹鋼材料，以防止生銹，使用壽命長(zhǎng)。本裝置采用兩只磁力驅(qū)動(dòng)泵,一只為三相380V恒壓驅(qū)動(dòng)，另一只為三相變頻220V輸出驅(qū)動(dòng)。三相磁力驅(qū)動(dòng)泵，噪音低，壽命長(zhǎng)，揚(yáng)程達(dá)12米。
11. 電磁閥：
在本裝置中，其中一只作為電動(dòng)調(diào)節(jié)閥支路和變頻支路的連通閥，起接通和關(guān)斷兩條支的作用。另外六只作為各液位水箱兩條支路的進(jìn)水閥門(mén)。工作壓力：最小壓力為10Kg/㎝2，最大壓力為7Kg/㎝2；工作溫度：－5～80℃；工作電壓：24VDC。
12. 二相移相調(diào)壓裝置：上海紅氏 DTY-H220D35
采用二相全隔離一體化交流移相調(diào)壓器模塊，采用SMT工藝，DCB陶瓷基板，有LED電源指示和LED輸出調(diào)節(jié)量指示，控制參數(shù)：可輸入0～5V、0～10V、4～20mA；輸出參數(shù)：額定工作電壓：380VAC±10%；電網(wǎng)頻率：50Hz；斷態(tài)峰值截止電壓VP：≥1200VPK；電小負(fù)載電流：100 mA；斷態(tài)漏電流：<12 mA；關(guān)斷最大延時(shí)：10ms；調(diào)節(jié)響應(yīng)時(shí)間：10ms；
13. 三相電加熱管（帶保護(hù)裝置）：
由三根1.0KW電加熱管星形連接而成，用來(lái)對(duì)鍋爐內(nèi)膽內(nèi)的水進(jìn)行加溫。
14. 交流變頻控制: 三菱變頻器
     本系統(tǒng)采用的變頻調(diào)速模塊為多功能、緊湊型產(chǎn)品，具備V/F控制、通用磁通矢量控制、最佳勵(lì)磁控制等，運(yùn)行特性：多段速15速、PID控制、輸出電流檢測(cè)、異常時(shí)再試功能、零電流檢測(cè)；輸出頻率范圍：0.2～400Hz；頻率設(shè)定分辨率：0.06Hz/60HZ；頻率精度：最大輸出頻率的±0.1%以?xún)?nèi)；控制信號(hào)輸入為4～20mADC或0～5VDC，交流220V變頻輸出用來(lái)驅(qū)動(dòng)三相磁力驅(qū)動(dòng)泵。
15. 過(guò)程控制實(shí)驗(yàn)對(duì)象接口箱：（招標(biāo)時(shí)，提供設(shè)計(jì)圖）
控制對(duì)象接口箱分電源箱和信號(hào)接口箱。電源箱主要包含各種電源裝置及電源分配開(kāi)關(guān)，變頻器、三相移相調(diào)壓裝置等強(qiáng)電裝置；信號(hào)接口箱主要為各種弱電信號(hào)與DCS聯(lián)接中間過(guò)渡箱。
四、系統(tǒng)主要特點(diǎn)及擴(kuò)展要求
1.被調(diào)參數(shù)囊括了流量、壓力、液位、溫度四大熱工參數(shù)；
2.執(zhí)行器中既有電動(dòng)調(diào)節(jié)閥儀表類(lèi)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，又有變頻器、晶閘管移相調(diào)控等電力拖動(dòng)類(lèi)執(zhí)行器；
3.系統(tǒng)除了改變調(diào)節(jié)器的設(shè)定值作階躍擾動(dòng)外，還可在對(duì)象中通過(guò)電磁閥和手操作閥制造各種擾動(dòng)；
4.一個(gè)被調(diào)參數(shù)用不同動(dòng)力源、不同的執(zhí)行器、不同的工藝線路下可演變成多種調(diào)節(jié)回路，以利于討論、比較各種調(diào)節(jié)方案的優(yōu)劣；
5.通過(guò)對(duì)對(duì)象系統(tǒng)進(jìn)行不同的組合，結(jié)合不同的實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，可進(jìn)行幾十種過(guò)程控制實(shí)驗(yàn)；
五、控制裝置的安全保護(hù)體系
三相四線電源經(jīng)漏電保護(hù)器裝置后分為三相電源支路和單相電源支路，每一支路都帶有各自三相、單相空氣開(kāi)關(guān)。加熱裝置配套有防干燒裝置，對(duì)加熱實(shí)驗(yàn)起到設(shè)備及人身安全保護(hù)。
六、信號(hào)參數(shù)：