一、概述

GLGK-C型过程控制综合实验装置分为：上位控制层系统，实验对象层，检测传感、变送、执行设备，上位控制软件四部分，整套装置小巧、经济实用。

1、上位控制层系统：

1).智能仪表控制模块；

2).DDC控制系统；

3).PLC控制系统。

2、实验对象层系统。

二、实验项目

1、水箱单容特性实验；

2、水箱双容特性实验；

3、电动阀流量特性实验；

4、单回路控制实验；

5、电动调节阀支路单容液位控制实验；

6、上水箱双容液位控制实验；

7、电动调节阀支路流量控制实验；

8、温度控制实验；

9、流量控制实验；

10、压力控制实验；

11、上水箱双容串级控制实验；

12、下水箱液位与电动调节阀流量的串级控制系统；

13、变频器支路单容液位控制实验；

14、 三容液位控制实验；

15、变频器支路流量控制实验

16、锅炉内胆温度控制实验

三、技术指标

1、供电电源

三相交流电源：380VAC±10%、50Hz±5%、16A，系统必需接地良好。

2、系统仪表的输入、输出信号符合IEC标准。

变送器电流源信号：4-20mADC。

仪表采样：1-5V（250Ω）/0.2-1V（50Ω）。

3、系统提供直流线性稳压电源（24VDC/1A）。

4、上位计算机组态软件；

应用MCGS（Monitor and Control Generated System）全中文工控组态软件进行开发的实验系统。

5、GLGK-C型过程控制综合实验装置尺寸：1620*700*1900mm

四、系统组成及说明

1、控制对象：

由铝型材安装框架、外置不锈钢储水箱、有机玻璃三容串接水箱、带夹套不锈钢常压锅炉容器、不锈钢管路、对象等组成。

1).标准铝型材安装框架：

欧标40*40铝型材有机玻璃三容串接水箱、带夹套不锈钢常压锅炉容器。安装底板铺设不锈钢桌面可安装检测传感执行装置、管路等。

2).实验台桌：

实验台桌上安放控制对象。

3).水箱及水泵：

外置不锈钢储水箱及水泵，整个框架安装在带可移动脚轮上，作为一体。水泵出水口带快插接头，水泵同控制对象管路系统相连便可实验。

4).有机玻璃三容串接水箱：

有机玻璃双容串接水箱：由进口有机玻璃制作，上中下水箱(长200×宽200×高400mm)、中水箱(长200×宽200×高400mm)、下水箱(长200×宽200×高400mm)、上中下水箱三容串接安装，每个水箱带溢流管及下排水管及阀门，压力液位传感器接口。

5).带夹套的不锈钢常压加热锅炉容器：

内胆Φ100×500（通动态被加热水），带单相1.8KW电加热管，夹套Φ150×400（带保温棉），加热锅炉容器做成全封闭式（不但能作温度实验，同时还可作压力实验），内胆安装Pt100温度传感器。

2、系统动力：

功率可调的三相不锈钢循环水泵:可组成不锈钢泵＋电动调节阀＋电磁流量计的动力流量调节系统，也可组成不锈钢泵＋变频器＋电磁流量计的动力流量调节系统。

温控调压模块+散热器组成锅炉加热动力系统：全隔离单相交流可控硅调压模块；控制信号：4-20mADC。加热环功率：1800W，220VAC。

3、检测传感器、执行机构：

1).流量传感器：

电磁流量计＋流量变送仪。配置曹欣仪表电磁流量变送器，额定流量0.2-1.2m3/h，测量精度±1.0％，4-20mA标准信号输出。

2).液位传感器：

扩散硅液位传感器三个，分别用于检测上中下两个水箱的液位。另外加热锅炉容器上还加一个扩散硅压力传感器，做恒压供水实验时检测容器压力。主要配置曹欣仪表液位变送器，4-20mA标准信号输出，0.5级测量精度，适用范围广，高精度，高温定性，高可靠性，结构精巧安装方便，零点漂移小。

3).温度传感器：

Pt100热电阻传感器2个，Pt100热电阻温度变送器2个。用于检测带夹套的不锈钢常压加热锅炉的内胆温度。

4).变频调速器：

三菱的FR-D720S-0.4K-CH变频调速器一个。用于调节变频动力支路的供水压力及流量。

5).电动调节阀：

配置万讯电动调节阀一个，额定流量为0.28-0.30立方米每小时，4-20mA信号输入。用于调节电动调节阀动力支路的供水压力及流量。

五、上位过程控制系统

1、上位控制操作台结构：

上位控制操作/实验台同实验对象装置一体制作安装。上位上位控制操作/实验台安装在铝合金实验台桌上方。

2、操作实验面板：

上位控制操作实验面板：钢制喷塑结构。

强电控制面板：装有漏电保护空气开关、电流型漏电保护器，充分考虑人身安全保护；配置带钥匙的电源启动控制回路和多组保险丝，同时每一组强电输出都有保险丝进行保护控制，保证设备安全，操作控制便捷；装有分相电压表、指示灯，直观，强电信息一目了然；装有变频器及其控制接口面板，方便变频器熟悉、操作和应用。

控制器面板：变频控制器面板、智能仪表控制面板、数据采集模块控制面板。

信号接口面板：控制对象中的仪表信号和电气信号转移到信号接线板上，提供AI、AO、DO等传感器检测及执行器控制信号接口，便于学生自己连线组成不同的控制系统。实验者通过安全型接插式导线将实验板与信号板之间进行不同的配线，以完成过程控制各类实验。

六、功能介绍

1、S7-200PLC控制系统：

随着科技的发展，PLC即使是Micro PLC，也可以胜任多种控制任务。本产品提供的PLC控制系统主机选用西门子的S7200系列（CPU224XP），主要展示小型（Micro）PLC在满足小规模的控制任务中的完美表现，为培养工程化人才提供更多更强的实验平台。用户可根据自己学校的实际情况选用小型PLC。

2、智能仪表控制系统：

仪表控制系统核心为带通信功能的各种仪表，主要包括AI708、AI818智能调节仪，仪表内集成了各种算法，根据现场情况整定仪表控制算法的各种参数，达到控制效果。同时带通讯功能的仪表与上位计算机的软件平台通讯。仪表各种参数和过程值进入软件平台（一般为工控组态软件）的数据库，再加上组态的流程画面和操作界面，可以方便在上位计算机整定参数，对过程值进行记录分析。

3、DDC控制系统：

DDC控制系统一般有两种形式，一种采用外部数据采集模块的形式，其核心为带RS485通讯的数据采集模块和计算机算法软件；另一种采用工控机和ISA或PCI插槽的数据采集板卡。外部数据采集模块由于安装方便，同时安装时采用通讯方式向计算机送数据不存在信号衰减，因此本产品采用一类方式的应用。主要包括北京集智达8017、8024模拟量输入输出模块。

在控制台直接装有数据采集模块，同时利用工控软件MCGS中强大的算法组态功能，便捷的组建一个带人机界面的DDC控制系统。在DDC系统中提供开放的算法软件供实验和算法编程参考，方便实验教学和工程人才培养。

七、安全保护

1、锅炉加热程控保护装置：

1).锅炉加热内胆加由水位液位保护装置，水位不达到一定的高度，控制系统不能控制可控硅调压器工作；

2).电加热管电源控制开关采用钥匙开关，不实验时，由教师保护放置钥匙，避免无关人员误操作。

2、电源保护装置：

1).加有电流型漏电保护器；

2).两相电源加有保险管，防止断路。

3、电源启停控制装置：

 1).采用启停按钮控制接触器来控制电源的启停；

 2).漏电保护装置及安全性和安全承诺；

 3).各种电源及各种仪表的可靠的保护功能；

 4).各种电源及各种仪表的强电采用开关控制，学生不自行接线，不存在强弱电混插的问题；

 5).实验强电接线插头采用封闭式结构，防止触电事故的发生。

同步PC版：

GLGK-C型过程控制综合实验装置http://www.gaolian.tech/prodisplay.php?id=463