熱工自動化過程控制實驗裝置

一.實驗目的

1.認識過程控制的有關擾動。

2.通過設置液位參數擾動，調節自動控制閥開度和輸入輸出流量值，用不同動力源、不同的執行器、不同的工藝線路下演變成多種調節回路，比較、討論各種調節方案的優劣。

3.進行多變量控制系統及特定過程控制系統實驗。

4.認識鍋爐溫度自動控制裝置的結構構成。

5.分析影響鍋爐溫度控制的相關參數。

二.裝置性能參數要求

1.輸入電壓：三相五線制380V±10%，50Hz。

2.工作環境：環境溫度-5℃～+40℃，相對濕度＜85%（25℃），海拔＜4000m。

3.實驗對象系統包含有：

不銹鋼儲水箱；有機玻璃圓筒型上水箱，有機玻璃圓筒型中水箱和有機玻璃圓筒型下水箱。不銹鋼鍋爐：三相4.5kW電加熱鍋爐（由不銹鋼鍋爐內膽加溫筒和封閉式外循環不銹鋼冷卻鍋爐夾套構成）。盤管。

4.系統動力系統有三套。

一套由三相（AC220V）不銹鋼磁力驅動泵、電動調節閥、閘閥、渦輪流量計等組成；一套由三相不銹鋼磁力驅動泵（220V變頻）；另一套由三相不銹鋼磁力驅動泵（220V變頻）、渦輪流量計等組成。

5.整套對象系統*由不銹鋼材料制造，包括對象框架、管道、底板等。

6.對象系統中的各類檢測變送及執行裝置：

擴散硅壓力變送器：檢測上、中、下水箱液位；

渦輪流量計：檢測動力支路；

渦輪流量計：檢測盤管出水口的流量；

Pt100熱電阻溫度傳感器：用來檢測上水箱出水口水溫；

Pt100熱電阻溫度傳感器：分別用來檢測鍋爐內膽、鍋爐夾套、盤管；

執行器：包含閘閥、電動調節閥各一個，三相220V不銹鋼磁力驅動泵以及三相電加熱管；

三相220V不銹鋼磁力驅動泵。

三.完成實驗內容

1.過程控制系統組成認識實驗。

2.過程控制及檢測裝置硬件結構組成認識。

3.傳感器的校正(零點遷移)。

4.單容水箱特性測試實驗。

5.雙容水箱特性測試實驗。

6.單回路控制系統實驗。

7.上水箱液位的定值控制實驗。

8.雙容水箱液位的定值控制實驗。

9.電動閥支路流量的定值控制實驗。

10.變頻調速磁力泵支路流量的定值控制實驗。

11.鍋爐內膽靜態水溫的定值控制實驗。

12.鍋爐內膽動態水溫的定值控制實驗。

13.鍋爐夾套水溫的定值控制實驗。

四.主要配置及參數

1.三相220V不銹鋼磁力驅動泵。

2.電動比例閥：口徑DN15，法蘭式，輸入4-20mA，輸出4-20mA，帶溫度壓力補償。

3.加熱絲：AC380V，3KW。

4.溫度傳感器：4-20mA。

5.壓力傳感器：量程0-5Kpa，輸出4-20mA或0-10V，精度0.25%。

6.渦輪流量計：口徑DN15，法蘭式，輸出4-20mA，0.6-6m3/h，帶溫度壓力補償。

7.PLC：SIEMENS S7-300可編程控制器（含CPU315-2DP模塊、SM331 8路模擬量輸入模塊、SM332 4路模擬量輸出模塊）。