PCS-C Équipement expérimental de système de contrôle de processus

Ⅰ、Vue d'ensemble de l'équipement

Cet Équipement expérimental de système de contrôle de processus est divisé en quatre parties : système de contrôle supérieur, couche objet expérimental, capteur de détection, transmission, équipement d'exécution et logiciel de contrôle supérieur. Caractéristiques du système : L'ensemble du système est placé sur un banc d'essai mobile, compact et peu encombrant.

1. Système de contrôle supérieur :

1. Module de contrôle d'instrument intelligent ; 2. Système de contrôle DDC ; 3. Système de contrôle PLC ;

2. Système de contrôle de la couche objet expérimental :

Ⅱ、Ce projet expérimental d'équipement expérimental de système de contrôle de processus

1. Expérience sur les caractéristiques d'un réservoir d'eau à capacité unique ;

2. Expérience sur les caractéristiques d'un réservoir d'eau à double capacité ;

3. Expérience sur les caractéristiques de débit d'une vanne électrique ;

4. Expérience sur la régulation en boucle unique ;

5. Expérience sur la régulation du niveau de liquide à capacité unique d'une branche de vanne de régulation électrique ;

6. Expérience de contrôle du niveau de liquide à double capacité dans le réservoir supérieur ;

7. Expérience de contrôle du débit de la branche de la vanne de régulation électrique ;

8. Expérience de contrôle de la température ;

9. Expérience de contrôle du débit ;

10. Expérience de contrôle de la pression ;

11. Expérience de contrôle en cascade de la double capacité dans le réservoir supérieur ;

12. Système de contrôle en cascade du niveau de liquide du réservoir inférieur et du débit de la vanne de régulation électrique ;

13. Expérience de contrôle du niveau de liquide à simple capacité dans la branche du convertisseur de fréquence ;

14. Expérience de contrôle du niveau de liquide à trois capacités ;

15. Expérience de contrôle du débit de la branche du convertisseur de fréquence

16. Expérience de contrôle de la température de la chemise de chaudière

III、Indicateurs techniques

(1) Alimentation électrique

Alimentation CA triphasée : 380 VAC ± 10 %, 50 Hz ± 5 %, 16 A. Le système doit être correctement mis à la terre.

(2) Les signaux d'entrée et de sortie des instruments du système sont conformes aux normes CEI.

Signal de la source de courant de l'émetteur : 4-20 mA CC.

Échantillonnage de l'instrument : 1-5 V (250 Ω) / 0,2-1 V (50 Ω).

(3) Le système fournit une alimentation CC régulée linéaire (24 V CC/1 A).

(4) Logiciel de configuration de l'ordinateur hôte ;

Le système expérimental est développé à l'aide du logiciel de configuration de contrôle industriel chinois MCGS (Monitor and Control Generated System).

(5) Dimensions de l'équipement : 1 620 × 700 × 1 900 mm

IV、Composition et description du système

(I) Objet de contrôle : Il se compose d'un cadre d'installation en profilé d'aluminium, d'un réservoir d'eau externe en acier inoxydable, d'un réservoir d'eau en série à trois réservoirs en plexiglas, d'une chaudière à pression atmosphérique chemisée en acier inoxydable, de canalisations en acier inoxydable, d'objets, etc.

1. Cadre d'installation en profilé d'aluminium standard : Réservoir d'eau en série à trois réservoirs en plexiglas profilé d'aluminium 40 x 40 conforme à la norme européenne, et d'une chaudière à pression atmosphérique chemisée en acier inoxydable. Le plateau en acier inoxydable peut être installé sur la plaque inférieure pour l'installation de l'actionneur du capteur de détection, des canalisations, etc.

2. Table d'expérimentation : L'objet témoin est placé sur la table d'expérimentation ;

3. Réservoir d'eau et pompe à eau externes en acier inoxydable. Le cadre est monté sur roulettes. La sortie de la pompe à eau est équipée d'un raccord rapide, permettant de raccorder la pompe à eau au système de canalisations de l'objet témoin pour l'expérimentation.

4. Réservoir d'eau en verre organique à trois réservoirs :

1. Réservoir d'eau en verre organique à deux réservoirs : Fabriqué en verre organique importé, les réservoirs supérieur, intermédiaire et inférieur (longueur 200 × largeur 200 × hauteur 400 mm), intermédiaire (longueur 200 × largeur 200 × hauteur 400 mm) et inférieur (longueur 200 × largeur 200 × hauteur 400 mm) sont installés en série. Chaque réservoir est équipé d'un tuyau de trop-plein, d'un tuyau de vidange inférieur, d'une vanne et d'une interface pour capteur de niveau de pression.

5. Cuve de chauffage à pression normale en acier inoxydable avec enveloppe :

Cuve intérieure Φ100 ×500 (eau chauffée dynamiquement), avec tube de chauffage électrique monophasé de 1,8 kW, enveloppe Φ150 ×400 (avec isolation en coton). La cuve de chauffage est entièrement fermée (non seulement pour la température). (pour les expériences, mais aussi pour les expériences de pression), une sonde de température Pt100 est installée dans le réservoir intérieur.

Alimentation du système : pompe de circulation d'eau triphasée en acier inoxydable à puissance réglable : peut être composée d'une pompe en acier inoxydable, d'une vanne de régulation électrique et d'un système de régulation de débit par débitmètre électromagnétique, ou d'une pompe en acier inoxydable, d'un convertisseur de fréquence et d'un système de régulation de débit par débitmètre électromagnétique.

Le module de régulation de température et de tension + radiateur forment le système de chauffage de la chaudière : module de régulation de tension à thyristor monophasé CA entièrement isolé ; signal de commande : 4-20 mA CC. Puissance de l'anneau chauffant : 1 800 W, 220 V CA.

(II) Capteurs de détection et actionneurs :

1. Capteur de débit : débitmètre électromagnétique + transmetteur de débit. Équipé d'un transmetteur de débit électromagnétique Cao Xin Instrument, débit nominal de 0,2 à 1,2 m³/h, précision de mesure de ± 1,0 %, sortie de signal standard 4-20 mA ;

2. Capteur de niveau de liquide : trois capteurs de niveau de liquide en silicium diffus, utilisés respectivement pour détecter le niveau de liquide des réservoirs supérieur, intermédiaire et inférieur. De plus, un capteur de pression en silicium diffus est intégré au réservoir de la chaudière pour détecter la pression du réservoir pendant l'essai d'alimentation en eau à pression constante. Équipé principalement d'un transmetteur de niveau Cao Xin Instrument, sortie de signal standard 4-20 mA, précision de mesure de niveau de 0,5 %, large plage d'applications, haute précision, haute qualité de température, haute fiabilité, structure sophistiquée, installation facile, faible dérive du zéro.

3. Capteur de température : deux sondes à résistance thermique Pt100, deux transmetteurs de température à résistance thermique Pt100. Utilisé pour détecter la température interne du réservoir d'une chaudière à pression atmosphérique en acier inoxydable avec enveloppe.

4. Convertisseur de fréquence : Un convertisseur de fréquence Mitsubishi FR-D720S-0,4K-CH. Permet de régler la pression et le débit d'alimentation en eau de la branche d'alimentation de la conversion de fréquence.

5. Vanne de régulation électrique : Configurez une vanne de régulation électrique Wanxun, débit nominal de 0,28 à 0,30 m³/h, entrée de signal 4 à 20 mA. Permet de régler la pression et le débit d'alimentation en eau de la branche d'alimentation de la vanne de régulation électrique.

Ⅴ、Système de contrôle de processus supérieur PCS-C

1. Structure de la table de commande supérieure GLGK-2 :

La table de commande supérieure GLGK-2 est fabriquée et installée avec le dispositif expérimental. Elle est installée au-dessus de la table expérimentale en alliage d'aluminium.

2. Panneau expérimental de commande supérieure PCS-C

Panneau expérimental de commande supérieure : structure en acier peint par pulvérisation.

Panneau de commande haute tension : équipé d'un interrupteur de protection contre les fuites d'air et d'un dispositif de protection contre les fuites de courant, garantissant la sécurité des personnes. Équipé d'un circuit de commande de démarrage à clé et de plusieurs groupes de fusibles, chaque groupe de sortie haute tension étant doté de fusibles de protection et de contrôle, garantissant la sécurité de l'équipement et un fonctionnement et un contrôle aisés. Équipé d'un voltmètre à déphasage et d'un voyant lumineux, il affiche intuitivement les informations haute tension en un coup d'œil. Équipé d'un onduleur et de son panneau d'interface de commande, il facilite la familiarisation, l'utilisation et l'application de l'onduleur.

Panneau de commande : panneau de commande de conversion de fréquence, panneau de commande d'instrument intelligent, panneau de commande de module d'acquisition de données.

Panneau d'interface de signaux : les signaux de l'instrument et les signaux électriques de l'objet de commande sont transférés vers la carte de câblage de signaux, fournissant des interfaces de signaux de détection AI, AO, DO et autres capteurs et actionneurs, permettant aux étudiants de les connecter pour former différents systèmes de contrôle. L'expérimentateur utilise des câbles enfichables sécurisés pour réaliser différents câblages entre la carte expérimentale et la carte de signaux afin de réaliser diverses expériences de contrôle de processus.

VI、Présentation des fonctionnalités du système de contrôle de processus supérieur GLGK-2 :

1. Système de contrôle S7-200PLC

Grâce aux progrès scientifiques et technologiques, les automates programmables (API), même les micro-API, peuvent prendre en charge une variété de tâches de contrôle. L'hôte du système de contrôle API fourni par ce produit utilise la série S7200 de Siemens (CPU224XP), qui démontre les performances optimales des petits (micro-)API pour les tâches de contrôle à petite échelle et offre des plateformes expérimentales plus performantes pour le développement des talents en ingénierie. Les utilisateurs peuvent choisir des petits API d'autres fabricants en fonction de la situation réelle de leur établissement.

2. Système de contrôle d'instruments intelligent

Le cœur du système de contrôle d'instruments est constitué de divers instruments dotés de fonctions de communication, notamment les régulateurs intelligents AI708 et AI818. Différents algorithmes sont intégrés aux instruments. Différents paramètres de l'algorithme de contrôle sont ajustés en fonction des conditions du site pour obtenir des résultats de contrôle. Parallèlement, l'instrument doté de fonctions de communication communique avec la plateforme logicielle de l'ordinateur hôte. Divers paramètres et valeurs de processus de l'instrument entrent dans la base de données de la plate-forme logicielle (généralement un logiciel de configuration de contrôle industriel), et l'écran de processus de configuration et l'interface de fonctionnement peuvent être utilisés pour ajuster facilement les paramètres sur l'ordinateur hôte et enregistrer et analyser les valeurs de processus.

3. Système de contrôle DDC

Les systèmes de contrôle DDC se présentent généralement sous deux formes : un module d'acquisition de données externe, dont le cœur est un module d'acquisition de données avec communication RS485 et logiciel d'algorithme informatique ; une carte d'acquisition de données utilisant un ordinateur industriel et un emplacement ISA ou PCI. Le module d'acquisition de données externe est facile à installer et, une fois installé sur site, il n'y a aucune atténuation du signal lors de la transmission des données à l'ordinateur par communication. C'est pourquoi ce produit adopte la première méthode d'application. Il comprend principalement les modules d'entrées et de sorties analogiques Beijing Jizhida 8017 et 8024.

Le module d'acquisition de données s'installe directement sur la console, et la puissante fonction de configuration d'algorithmes du logiciel de contrôle industriel MCGS permet de construire facilement un système de contrôle DDC avec interface homme-machine. Le système DDC fournit un logiciel d'algorithme ouvert pour les expériences et la programmation d'algorithmes, ce qui est pratique pour l'enseignement expérimental et la formation des ingénieurs.

VII、Système de protection de sécurité

(I) Système de protection du programme de chauffage de la chaudière

1. Le réservoir de chauffage de la chaudière est équipé d'un dispositif de protection du niveau d'eau. Si le niveau d'eau n'atteint pas une certaine hauteur, le système de contrôle ne peut pas commander le régulateur de tension à thyristor.

2. L'interrupteur de commande de puissance du tube de chauffage électrique utilise un interrupteur à clé. En dehors de l'expérience, l'enseignant protège la clé afin d'éviter toute manipulation intempestive par du personnel non concerné.

(II) Mesures de protection de l'alimentation

1. Un dispositif de protection contre les fuites de courant est ajouté.

2. Un fusible est ajouté à l'alimentation biphasée pour éviter toute coupure de circuit.

(III) Méthode de contrôle du démarrage et de l'arrêt de l'alimentation ;

Le bouton de démarrage et d'arrêt permet de commander le contacteur pour contrôler le démarrage et l'arrêt de l'alimentation.

(IV) Dispositif de protection contre les fuites et engagement en matière de sécurité ;

(V) Fonction de protection fiable de diverses alimentations et instruments

1. Le courant fort de diverses alimentations et instruments est contrôlé par des interrupteurs. Les élèves ne connectent pas les fils eux-mêmes, et il n'y a aucun problème de mélange de courants forts et faibles.

2. La fiche de câblage expérimentale à courant fort adopte une structure fermée pour éviter les accidents par électrocution.

Version PC synchrone :

PCS-C Équipement expérimental de système de contrôle de processus   http://french.biisun.com/home/category/detail/id/165.html