·组成及功能(néng)

    设备主要由高级过程控制对象系统、现场总線(xiàn)控制系统、配件等组成。
（一）高级过程控制对象系统
    (1)高级过程控制实训平台(对象系统)由不锈钢框架、水箱、锅炉(由不锈钢锅炉内胆加温筒和封闭式锅炉夹套构成)、盘管、磁力驱动泵、现场仪表、阀门及管路等组成。可(kě)以组成温度、压力、流量、液位等控制回路，实现四大热工参数的测量与控制，可(kě)进行现场仪表的安装调校、对象特性测试、单回路控制、串级控制、前馈-反馈控制、比值控制、解耦控制等控制实训。
    (2)水箱
    包括上、中、下3个液位水箱和1个储水箱。液位水箱采用(yòng)透明优质有(yǒu)机玻璃，不但坚实耐用(yòng)，而且透明度高，便于直接观察液位的变化和记录结果。上、中水箱尺寸均為(wèi)：D=250mm，H=200mm；下水箱尺寸為(wèi)：D=350mm，H=200mm。水箱结构独特，由三个槽组成，分(fēn)别為(wèi)缓冲槽、工作槽和出水槽，进水时水管的水先流入缓冲槽，出水时工作槽的水经过带燕尾槽的隔板流入出水槽，这样经过缓冲和線(xiàn)性化的处理(lǐ)，工作槽的液位较為(wèi)稳定，便于观察。水箱底部均接有(yǒu)扩散硅压力传感器与变送器，可(kě)对水箱的压力和液位进行检测和变送。上、中、下水箱可(kě)以组合成一阶、二阶、三阶单回路液位控制系统和双闭环、三闭环液位串级控制系统。储水箱由不锈钢板制成，尺寸為(wèi)：長(cháng)×宽×高=680mm×520mm×430mm，容量為(wèi)152L，完全能(néng)满足上、中、下水箱的实训供水需要。储水箱设有(yǒu)过滤网罩，以防杂物(wù)进入水泵和管道。
    (3)锅炉
    有(yǒu)3kW三相電(diàn)加热管加热的常压锅炉，包括加热层（锅炉内胆）和冷却层（锅炉夹套），均由不锈钢精制而成，主要完成相关的温度实训。做温度实训时，冷却层的循环水可(kě)以使加热层的热量快速散发，使加热层的温度快速下降。冷却层和加热层都装有(yǒu)温度传感器检测其温度，可(kě)完成温度的定值控制、串级控制，前馈-反馈控制，解耦控制等实训。内胆尺寸：直径Φ=190mm，高度h=500mm，容积=14.2L；锅炉夹套尺寸：直径Φ=270mm，高度h=420mm，容积=9.8L。
    (4)盘管
    模拟工业现场的管道输送和滞后环节，長(cháng)37米（43圈），管径15mm，在盘管上有(yǒu)三个不同的温度检测点，它们的滞后时间常数不同，在实训过程中可(kě)根据不同的实训需要选择不同的温度检测点。盘管的出水通过手动阀门的切换既可(kě)以流入锅炉内胆，也可(kě)以经过涡轮流量计流回储水箱。它可(kě)用(yòng)来完成温度的滞后和流量纯滞后控制实训。
    (5)管道压力变送器
    采用(yòng)扩散硅压力变送器对动力系统作用(yòng)下产生的管道压力进行检测，其量程為(wèi)0～200KP，精度為(wèi)0.5级。采用(yòng)工业扩散硅压力变送器，带不锈钢隔离膜片，同时采用(yòng)信号隔离技术，对传感器温度漂移跟随补偿液位变送器。
    (6)液位压力变送器
    三个液位压力变送器分(fēn)别用(yòng)来对上、中、下三个水箱的液位进行检测，上、中水箱水位检测各采用(yòng)工业用(yòng)的扩散硅压力变送器1个，量程為(wèi)0～5KP，精度為(wèi)0.5级。带不锈钢隔离膜片，同时采用(yòng)信号隔离技术，对传感器温度漂移跟随补偿。下水箱采用(yòng)SIEMENS带PROFIBUS-PA通讯接口的压力传感器1个,SIEMENS带PROFIBUS-PA通讯接口的压力传感器通过总線(xiàn)供電(diàn)，不需要另外接工作電(diàn)源。
    (7)温度传感器
    装置中采用(yòng)了6只Pt100铂電(diàn)阻温度传感器，分(fēn)别用(yòng)来检测锅炉内胆、锅炉夹套、盘管（有(yǒu)3个测试点）、上水箱出口的水温等。Pt100测温范围：-200～+650℃。经过温度变送器，可(kě)将温度信号转换成4～20mA直流電(diàn)流信号。然后送入二次仪表进行温度的测量。Pt100传感器精度高，热补偿性较好，可(kě)用(yòng)于做标准校验用(yòng)热電(diàn)阻。
    其中1个温度变送器采用(yòng)西门子带PROFIBUS-PA通讯接口的温度变送器，直接转化為(wèi)数字信号。
     (8)流量传感器、变送器
    采用(yòng)1台電(diàn)磁流量计与2台涡轮流量计。
    電(diàn)磁流量计采用(yòng)西门子带PROFIBUS-PA通讯接口的检测和变送一體(tǐ)的電(diàn)磁式流量计，用(yòng)来对電(diàn)动调节阀支路流量进行检测。
    涡轮流量计的传感器部分(fēn)為(wèi)涡轮结构，是一种速度式检测仪表，用(yòng)于检测水流量的大小(xiǎo)，当流量很(hěn)小(xiǎo)时其精度也不会降低。变送器為(wèi)直流24V供電(diàn)、4～20mA变送输出、标准两線(xiàn)制接線(xiàn)、精度1.0级，是高精度型传感器、变送器一體(tǐ)式结构的流量检测装置，用(yòng)来对变频泵支路流量及盘管出口流量进行检测。
    (9)气动调节阀
    采用(yòng)智能(néng)電(diàn)气阀门定位器控制控制气动调节阀。具PROFIBUS-PA通讯功能(néng)。
    (10)水泵
    本装置采用(yòng)磁力驱动泵，型号為(wèi)16CQ-8P，流量為(wèi)30升/分(fēn)，扬程為(wèi)8米，功率為(wèi)180W。泵體(tǐ)完全采用(yòng)不锈钢材料，以防止生锈，使用(yòng)寿命長(cháng)。本装置采用(yòng)两只磁力驱动泵,一只為(wèi)三相380V恒压驱动，另一只為(wèi)三相变频220V输出驱动。
    (11)電(diàn)磁阀
    電(diàn)磁阀安装在電(diàn)动调节阀的旁路，起到阶跃干扰的作用(yòng)。電(diàn)磁阀工作压力：最小(xiǎo)压力為(wèi)0Kg/㎝2，最大压力為(wèi)10Kg/㎝2；工作温度：－5～60℃。
    (12)三相電(diàn)加热管
    由三根1KW電(diàn)加热管星形连接而成，用(yòng)来对锅炉内胆内的水进行加温，每根加热管的電(diàn)阻值约為(wèi)50Ω左右。
    (13)管道及阀门
    整个系统管道由敷塑不锈钢管连接而成，所有(yǒu)的手动阀门均采用(yòng)优质球阀，彻底避免了管道系统生锈的可(kě)能(néng)性。有(yǒu)效提高了装置的使用(yòng)年限。其中储水箱底部装有(yǒu)出水阀，当水箱需要更换水时，把出水阀打开将水直接排出。
（二）现场总線(xiàn)控制系统
    现场总線(xiàn)控制系统由控制柜（包含電(diàn)源及保护装置）、西门子现场总線(xiàn)控制组件、开关電(diàn)源、端子排组件等组成，通过學(xué)生的安装、接線(xiàn)，可(kě)灵活的组成多(duō)种控制回路。
    PLC选用(yòng)西门子300系列标准CPU，CPU 315-2DP，内置256KB工作存储器，自带一个MPI接口，一个PROFIBUS接口，最多(duō)可(kě)带124个DP从站。I/O地址區(qū)域输入為(wèi)2048字节，输出2048字节。
    配有(yǒu)SM322数字量输出模块，32数字量输出,24VDC,0.5A。
    配有(yǒu)SM331模拟量输入模块，8AI输入，分(fēn)辨率14bit。
    配有(yǒu)SM332模拟量输出模块，4A0输出，分(fēn)辨率11/12位。
    配有(yǒu)DP/PA耦合器，6ES7157-0AC85-0XA0，输入電(diàn)源20.4V-28.8V，支持PROFIBUS DP和PROFIBUS PA协议。最多(duō)可(kě)连接31个PA现场设备。
    配有(yǒu)DP/PA连接器IM153-2接口模块。
（三）其他(tā)配件
    包含系统运行必须的19芯、42芯航空電(diàn)缆線(xiàn)，实训指导书，各种维护用(yòng)的螺丝刀(dāo)、扳手、生料带、電(diàn)工胶带、出水管等工具，配套型材電(diàn)脑桌。各主要器件的使用(yòng)说明书，实训用(yòng)强弱電(diàn)导線(xiàn)，工程光盘及软件等，使用(yòng)以上配件可(kě)以组成一套完整系统，并可(kě)完成日常的维护工作。