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实验室介绍  
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      “过程控制与DCS实验室”布置了6套CS4000型、4套AE2000A1型、1套AE2000A3型高级过程控制实验装置和1套THJDS-1型高级过程控制实训装置。实验装置提供的被控对象均是实际过程工业中典型的温度、压力、流量、液位等对象,实验装置采用的测量变送装置(如压力、流量、温度、液位传感器和变送器)、执行机构(如电动调节阀、气动调节阀、变频器、可控硅移相调压装置)和控制器(如智能数字调节器、 DDC 、PLC、DCS、FCS)等均是目前实际工业控制系统中使用的主流产品。这些实验装置可为自动化专业的学生提供从简单控制到复杂控制、从基本实验到拓展实验等30多个实验、实训内容,学生通过接触实际被控对象和控制装置,可加强对理论知识的理解和认识,掌握控制系统设计的原理和方法,达到理论学习与实际应用的紧密结合。目前“过程控制与DCS实验室”已成为学生开展专业课学习、课程设计、毕业设计、科创活动的重要场所,在提升学生工程应用能力和创新意识的教学过程中发挥着重要的作用。 整个实验系统由对象系统和控制系统两部分组成。

       实验对象包括主/副管路流量系统、多容水箱液位系统、纯滞后温度对象三大类。

       双管路流量系统包括两个独立的水路动力系统,一路由水泵、电动调节阀、电磁流量计组成(主管路),由电动调节阀调节流量、电磁流量计检测流量;另一路由变频器、水泵、涡轮流量计组成(副管路),用变频器调节流量,涡轮流量计检测流量,可以完成多种方式下的流量控制实验,如单回路流量控制实验、流量比值和串级控制实验;四容水箱液位系统提供一组有机玻璃四容水箱,每个水箱装有液位变送器,通过阀门切换,任何两组动力的水流可以到达任何一个水箱。因此系统可以完成多种方式下的液位、流量及其组合实验,如单容、双容(一阶、二阶)液位对象特性测试实验、单回路液位控制实验、不同干扰方式下液位控制实验、不同水箱液位串级控制实验、前馈/反馈控制实验和耦合控制实验;加热水箱纯滞后水箱温度系统提供了一个加热水箱和一个温度纯滞后水箱,加热水箱及纯滞后水箱不同时间常数位置装有热电阻检测温度,由可控硅控制电加热管提供可调热源,系统可以完成多种温度实验,如温度对象特性测试实验(包括纯滞后特性、不同水流状态温度位式控制实验、不同水流状态温度单回路控制实验和不同时间常数纯滞后温度控制实验。 针对不同的实验对象,实验装置提供了多种精密的检测检测机构,包括扩散硅式压力液位传感器、涡轮流量计、电磁流量计和热电阻温度传感器。与实验对象配套的执行机构有可控硅移相调压装置、电动调节阀、气动调节阀和变频器。为保证系统的安全,还设有一系列的辅助安全系统,包括漏电保护器、防干烧系统和防高温系统。

        控制系统有三大类型,其一是智能数字仪表控制系统,它采用具有多个回路的多功能数字控制器,可实现单回路控制和串级控制功能。用户可以根据需要选择表达式和控制模式。在表达式功能中,定时器和控制回路可以用来完成特殊控制。串联多台多功能控制器可以执行更复杂的控制功能;其二是计算机直接控制系统,它能实现数据的采集和输出、数据的实时记录以及实时监控,提4并联有250Ω精密电阻,信号自动转换为1-5V标准信号,与频率输入信号组合使用可用于频率信号的转换;其三是在工业控制中得到了广泛应用的可编程控制器,除了能实现常规的逻辑控制功能外,还同时具有数据处理、调节和数据通信功能。

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