A3000过程控制实验指导第一章.doc

第一章 A3000高级过程控制实验系统概述
本章介绍A3000高级过程控制实验系统整个测试平台的构成。A3000包括物理硬件系统以及配置的软件系统。
第一节总体架构
,包括控制系统和现场系统,控制系统可有30多种,现场系统可具有现场总线。。
Au3000测试平台物理系统

总体逻辑结构
A3000现场系统特性:
尺寸:1450(毫米宽度)X700(毫米深度)X1950(毫米高度),全不锈钢框架;
电力:三相接地四线制380V 0%,单相三线制,220V 10%;
能耗:最大额定用电6kw/h。自来水120L,可重复使用;
A3000控制系统特性:
尺寸:800(宽度)X60(深度)X1950(高度)。标准工业机柜;
电力:单相三线制,220V 10%;
能耗:最大额定用电1kw/h;
第二节测试平台现场系统
物理受控系统包括了测试对象单元、供电系统、传感器、执行器(包括变频器及移相调压器),从而组成了一个只需接受外部标准控制信号的完整、独立的现场环境。下面使用示意图和流程图方式介绍现场系统的结构、原理、操作和维护。
系统必须可靠接地,以防止因动力设备静电积累而造成触电或设备损坏。
一现场系统结构示意图
。
现场系统结构示意图
。
整体流程测点清单
序号
位号或代号
设备名称
用途
原始信号类型
工程量
1
TE-101
热电阻
锅炉水温
Pt100
AI
0~100˚C
2
TE-102
热电阻
锅炉回水温度
Pt100
AI
0~100˚C
3
TE-103
热电阻
换热器热水出口水温
Pt100
AI
0~100˚C
4
TE-104
热电阻
换热器冷水出口水温
Pt100
AI
0~100˚C
5
TE-105
热电阻
储水箱水温
Pt100
AI
0~100˚C
6
LSL-105
液位开关
锅炉液位极低连锁
干接点
DI
NC
7
LSH-105
液位开关
锅炉液位极高连锁
干接点
DI
NC
8
XV-101
电磁阀
一支路给水切断
光电隔离
DO
NC
9
XV-102
电磁阀
二支路给水切断
光电隔离
DO
NC
10
AL-101
告警
光电隔离
DO
NC
11
FT-101
涡轮流量计
一支路给水流量
4-20mADC
AI
0~3m3/h
12
FT-102
电磁流量计
二支路给水流量
4-20mADC
AI
0~3m3/h
13
PT-101
压力变送器
给水压力
4-20mADC
AI
150kPa
14
LT-101
液位变送器
上水箱液位
4-20mADC
AI
kPa
15
LT-102
液位变送器
中水箱液位
4-20mADC
AI
kPa
16
LT-103
液位变送器
下水箱液位
4-20mADC
AI
kPa
17
LT-104
液位变送器
锅炉/中水箱右液位
4-20mADC
AI
0~5kPa
18
FV-101
电动调节阀
阀位控制
4-20mADC
AO
0~100%
19
GZ-101
调压模块
锅炉水温控制
4-20mADC
AO
0~100%
20
U-101
变频器
频率控制
4-20mADC
AO
0~100%
注: 所列信号类型为原始信号,在控制柜中Pt100经过变送器转换成了4~20mA。一般两线制信号在IO面板上已经连接了24V和GND,可以按照四线制方式使用。执行机构一般2~10V控制,控制信号经过500欧姆采样电阻被转换成4-20毫安控制。
二工艺设备结构和操作
本节通过大量的示意图介绍各个工艺设备的结构和操作,其中包括各个水箱、锅炉、换热系统以及管路。
现场系统示意图
上水箱
上水箱***图
上水箱位于框架右上方,模拟一个工业上常见的卧式圆罐。水平方向的截面积在各个高度不同,中间最大,两端最小,具有典型的非线性特性。上水箱***。
中水箱
中水箱是一个结构复杂的容器。提供变容结构,以及水平多容结构。中水箱***、。
中水箱***图

中水箱顶视图
变容的实现过程:
(1)将分隔闸板提得很高,