生產(chǎn)過程控制實訓(xùn)室是學(xué)院示范專業(yè)實驗實訓(xùn)條件建設(shè)主要項目之一。本實訓(xùn)室擁有貼近工業(yè)現(xiàn)場的生產(chǎn)線自動控制模型系統(tǒng)、生產(chǎn)過程控制系統(tǒng)和計算機(jī)仿真設(shè)備，涵蓋信號檢測與處理、PLC控制、計算機(jī)控制、組態(tài)與現(xiàn)場總線技術(shù)，可進(jìn)行基于常規(guī)儀表的過程控制系統(tǒng)及基于現(xiàn)場總線的過程控制系統(tǒng)（DCS/FCS…）實踐。本實訓(xùn)室可提供的主要實踐項目類型包括標(biāo)準(zhǔn)型基礎(chǔ)實踐項目、提升型復(fù)雜控制實踐項目、系統(tǒng)構(gòu)建類實踐項目，配套的計算機(jī)及軟件系統(tǒng)可實現(xiàn)生產(chǎn)過程控制及應(yīng)用的實訓(xùn)、仿真操作。
生產(chǎn)過程控制實訓(xùn)室可鍛煉實踐者的工業(yè)生產(chǎn)過程控制系統(tǒng)構(gòu)建、控制方案選擇與設(shè)計、安裝調(diào)試、運行維護(hù)等技術(shù)應(yīng)用能力，可滿足機(jī)電一體化技術(shù)及專業(yè)群相關(guān)課程貼近工業(yè)現(xiàn)場的課程實踐教學(xué)、課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計需要，也可向企業(yè)或社會有關(guān)工程技術(shù)人員提供工業(yè)生產(chǎn)過程控制技術(shù)培訓(xùn)。通過對實訓(xùn)室軟硬件資源進(jìn)行二次開發(fā)的實踐，可提高實踐者在工業(yè)控制領(lǐng)域的實踐與創(chuàng)新能力。
二、主要服務(wù)對象
機(jī)械類、機(jī)電設(shè)備類、自動化類專業(yè)高職學(xué)生及社會培訓(xùn)進(jìn)修人員。
化工過程控制實訓(xùn)室共有8套裝置，工位數(shù)24個。過程控制實訓(xùn)裝置具有AI智能儀表， DCS分布式控制，PLC可編程控制多種控制系統(tǒng)，通過被控對象流程的組建、控制系統(tǒng)線路連接，使學(xué)員能掌握簡單回路控制、復(fù)雜回路控制的結(jié)構(gòu)、原理和控制過程， 實現(xiàn)流量、溫度、液位、壓力參數(shù)的控制，了解控制算法以及組態(tài)軟件的編程和對控制結(jié)果的分析，適合中、高職院校相關(guān)專業(yè)學(xué)生的技能訓(xùn)練和研究，并能滿足職業(yè)技能等級培訓(xùn)及考證要求。
【實訓(xùn)項目】
1、電動調(diào)節(jié)閥流量特性的測試；
2、自衡水箱液位特性的測試；
3、液位（流量）簡單控制系統(tǒng)；
4、鍋爐內(nèi)膽靜（動）態(tài)水溫定值控制系統(tǒng)；
5、水箱液位與進(jìn)水流量的串級控制系統(tǒng)；
6、單（雙）閉環(huán)流量比值控制系統(tǒng)。
DB-CG30 過程控制綜合實訓(xùn)平臺
一、概述：
過程控制綜合實訓(xùn)平臺（Process Control System，簡稱PCS），是模仿現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)過程中常見的物理量，諸如溫度、壓力、流量、液位等參數(shù)，對其進(jìn)行測量、控制，分析過程參數(shù)變化特性，研究過程控制規(guī)律(如PID控制)的教學(xué)實驗設(shè)備，過程控制綜合實驗裝置選用智能化的工業(yè)用儀器儀表，接近工業(yè)實際，使用安全，運行穩(wěn)定，維護(hù)簡單，性價比優(yōu)越。本裝置集合多種控制方式，再現(xiàn)實際工業(yè)現(xiàn)場使用的控制手段，采用聲光報警系統(tǒng)，并提供用戶更友好的二次開發(fā)接口。
1、功能：
(1)、可滿足“自動調(diào)節(jié)原理”，“過程控制”，“控制儀表”，“自動檢測技術(shù)與傳感器”,“計算機(jī)”及相關(guān)課程的教學(xué)實驗需求；
(2)、DCS和過程控制分時使用，互相不干擾。
2、技術(shù)支持：
公司依托浙江大學(xué)強(qiáng)大的技術(shù)支持，擁有過程控制實驗裝置的自主開發(fā)能力。結(jié)合控制領(lǐng)域的新理論、新方法，公司將源源不斷研制和創(chuàng)新實驗設(shè)備，開發(fā)各種先進(jìn)控制算法，以適應(yīng)高校教學(xué)實驗改革，滿足現(xiàn)代化教育發(fā)展的需要，促進(jìn)向更高層次發(fā)展。
公司倡導(dǎo)誠信服務(wù)，竭力做好客戶服務(wù)和技術(shù)支持工作。通過直觀真實的實驗，使學(xué)生全面系統(tǒng)地了解過程控制系統(tǒng)的特性，學(xué)習(xí)掌握控制系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)方法。
二、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)與特點：(以實際生產(chǎn)為準(zhǔn))
1、外形結(jié)構(gòu)：
以實際生產(chǎn)為準(zhǔn)
4、設(shè)備特點：
（1）、分體式設(shè)計，模塊化組裝式結(jié)構(gòu)，可以根據(jù)不同的需要選擇、PLC控制控制系統(tǒng)。含有常規(guī)水箱檢測控制裝置、鍋爐加熱裝置。設(shè)備可以實現(xiàn)多臺電腦控制系統(tǒng)，進(jìn)行遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)控制.
（2）、三水箱配置；雙路供水系統(tǒng)。
（3）、實驗柜完全敞開設(shè)計，內(nèi)部器件全部可視，有利直觀教學(xué)和維護(hù)。
（4）、人性化設(shè)計，配有儲水箱，進(jìn)排水自控裝置，減輕實驗人員勞動強(qiáng)度。為實驗文明操作提供條件。
（5）、裝置的儀表、部件均選用現(xiàn)代化技術(shù)工業(yè)級產(chǎn)品，智能化程度高。精度好，規(guī)格多樣。有利直觀教學(xué)和拓寬學(xué)生工業(yè)現(xiàn)場知識。為以后走上社會打好結(jié)實基礎(chǔ)。
（6）、安全度高，系統(tǒng)配有漏電保護(hù)，帶保護(hù)套的專用實驗電源連線，及溫控箱防止無水加溫自動控制等，力求保護(hù)人身、設(shè)備安全。
（7）、開放度好，在教師指導(dǎo)下，學(xué)生可觀察、可自己動手參與操作、可自行編程進(jìn)行驗證、可根據(jù)記錄的實時曲線進(jìn)行理論分析等。
（8）鍋爐加熱程控保護(hù)系統(tǒng)
A、加熱電路加有保險管進(jìn)行過載保護(hù)；
B、鍋爐加熱內(nèi)膽加由水位液位保護(hù)裝置，水位不達(dá)到一定的高度，控制系統(tǒng)不能控制可控硅調(diào)壓器工作。
（9）、電源保護(hù)措施
A、加有電流型漏電保護(hù)器，防止設(shè)備漏電短路造成的設(shè)備及人身傷害。
B、各控制電路加有保險管，有效保護(hù)器件因過載造成損壞。
（10）、電源啟�？刂品绞�；采用啟停按鈕控制接觸器來控制電源的啟停。
（11）、漏電保護(hù)裝置及安全性和安全承諾；
A、各種電源及各種儀表的可靠的保護(hù)功能
B、各種電源及各種儀表的強(qiáng)電采用開關(guān)控制，學(xué)生不自行接線，不存在強(qiáng)弱電混插的問題。
C、實驗強(qiáng)電接線插頭采用封閉式結(jié)構(gòu)，防止觸電事故的發(fā)生。
三、技術(shù)參數(shù)與要求:
1、供電電源
單相交流電源：220VAC±10%、50Hz±5%、16A，系統(tǒng)必需接地良好。
2、實驗室應(yīng)有水源和進(jìn)排水口。進(jìn)排水口與設(shè)備間距離一般要求小于10米
3、組態(tài)軟件西門子博圖TIA V18
西門子博圖TIA V18是一款專為工業(yè)自動化領(lǐng)域設(shè)計的集成自動化工程軟件平臺。TIA博途（Totally Integrated Automation Portal）由西門子推出，旨在為工程師提供一個全面、高效的開發(fā)環(huán)境，用于自動化項目的開發(fā)與管理。V18版本在功能和性能上都有顯著提升，能夠滿足各種復(fù)雜自動化項目的需求。
四、系統(tǒng)配置
| 執(zhí) 行 機(jī) 構(gòu) | |||||
| 名稱 | 單位 | 數(shù)量 | 技術(shù)參數(shù) | 型號 | 產(chǎn)地 |
| 智能電動調(diào)節(jié)閥 | 只 | 1 | 電動調(diào)節(jié)閥是新一代超小型電子式一體化直行程電動調(diào)節(jié)閥。采用精小型電動執(zhí)行器伺服放大器，它以220V交流電源為驅(qū)動電源，輸入標(biāo)準(zhǔn)的4～20mADC控制信號，經(jīng)伺服放大器控制，使電機(jī)帶動減速器運行而產(chǎn)生軸向推力，使閥芯移動，改變閥門的開度，達(dá)到對液位，流量等工藝參數(shù)的調(diào)節(jié)，從而實現(xiàn)自動控制的目的。超小型直行程單座電動調(diào)節(jié)閥。廣泛應(yīng)用于電力、暖通中央空調(diào)、冶金、輕工等行業(yè)的自動化控制系統(tǒng)，更適用于高校教學(xué)和科研設(shè)備。 閥體為鑄鐵材質(zhì)，閥芯為不銹鋼材質(zhì)，國標(biāo)法蘭安裝，DC4～20mA電流信號控制，工稱通徑DN15。該調(diào)節(jié)閥為直行程氣動控制調(diào)節(jié)閥，具有精度高、技術(shù)先進(jìn)、體積小、重量輕、推動力大、耗氣量少、可靠性高、操作方便等優(yōu)點。由控制器直接發(fā)送模擬信號控制閥門定位器，閥門定位器驅(qū)動執(zhí)行機(jī)構(gòu)動作，使用和校正都非常方便；電源為單相220V，控制信號為4～20mADC或1～5VDC，輸出為4～20mADC的閥位信號，使用和校正非常方便。 | QSTP-16K | 上海江浪 |
| 磁力泵 | 臺 | 1 | 本裝置采用磁力驅(qū)動是泵，流量為30升/分，揚程為8米，功率為180W。泵體完全采用不銹鋼材料。本裝置采用兩只磁力驅(qū)動泵,一只為二相380V恒壓驅(qū)動，另一只為三相變頻220V輸出驅(qū)動。 |
上海西山MP-55R-220 上海西山MP-55R-380 |
上海 |
| 交流變頻控制 | 臺 | 1 |
1、交流變頻器電壓和功率范圍： 2、200-240 V，± 10%，單相交流，0.75KW； |
FR-D720S-0.4Kw-CHR | 三菱 |
| 單相可控硅裝置 | 套 | 1 |
1、輸入電壓為交流220V 50Hz，負(fù)載10A。 2、控制輸入信號為4-20mADC或0～5VDC可選。通過改變控制信號的輸入來控制強(qiáng)電的輸出，最終控制加熱管加熱。 3、移相角范圍 150°~0°。 |
DTY-220D25E | 杭州 |
| 加熱環(huán) | 只 | 1 | 功率：1800W，220VAC。 | 定制 | 上海頂邦 |
| 傳 感 變 送 器 | |||||
| 擴(kuò)散硅壓力（液位）變送器 | 只 | 4 | 4個液位變送器分別用來對三個水箱的液位進(jìn)行檢測，其量程為0～5Kpa，精度為0.5級。工作電壓為DC24v，G1/2″外螺紋。采用工業(yè)用的擴(kuò)散硅壓力變送器，帶不銹鋼隔離膜片，同時采用信號隔離技術(shù)，對傳感器溫度漂移跟隨補償。 | YC801 | 上海頂邦 |
| 渦輪流量計及流量變送器 | 套 | 2 | 渦輪流量計分別用來對由電動調(diào)節(jié)閥控制的動力支路、采用標(biāo)準(zhǔn)二線制傳輸方式，工作時需提供DC24V直流電源。流量范圍：0～1.2m3/h；精度：1.0%；輸出：4～20mA。 | LMGY-10 | 合肥福斯達(dá) |
| 控 制 單元 | |||||
| PLC-1500 | 臺 | 1 | CPU 1512C-1 PN, 250 KB程序，1 MB數(shù)據(jù)；48 ns；集成2x PN接口；集成 32 DI/32 DO, 5 AI/2 AO, 6 HSC@100kHz | PLC-1200 | 西門子 |
| 其 它 設(shè) 備 | ||||||
| 實驗用淡藍(lán)色透明有機(jī)玻璃水箱 | 只 | 3 |
1、采用淡藍(lán)色優(yōu)質(zhì)有機(jī)玻璃由幾部分組成，工作槽需要穩(wěn)定； 2、水箱底部均接有擴(kuò)散硅壓力變送器，對水箱的壓力和液位進(jìn)行檢測和變送。水箱上部全部帶開口，方便清洗。上水箱半徑：11cm，高度30cm；下水箱半徑:12.5cm，高度30cm。 |
DBCD-1 | 上海頂邦 | |
| 不銹鋼溫控實驗箱 | 只 | 1 | 由加熱箱、加熱環(huán)、Pt100、溫度變送器組成，加熱箱內(nèi)無水?dāng)嚯姳Ｗo(hù)裝置，也防止溫度干燒。 | DBCD-2 | 上海頂邦 | |
| 不銹鋼儲水箱 | 只 | 1 | 內(nèi)有獨特的結(jié)構(gòu)設(shè)計和不銹鋼過濾網(wǎng)，拆洗方便，采用1.5厚304不銹鋼板制成，容量為150L以上,儲水箱內(nèi)部有過濾網(wǎng)罩，如果要清洗水箱內(nèi)部的污垢可以把過濾網(wǎng)罩卸下來，以防雜物進(jìn)入水泵和管道。水箱的上部和底部裝須有注水不銹鋼閥門和不銹鋼排水閥門，方便實驗用水的更換。 | DBCD-3 | 上海頂邦 | |
| 電磁閥 | 套 | 1 | 電磁閥安裝在電動調(diào)節(jié)閥的旁路，電磁閥工作壓力：最小壓力為0kg/cm2，最大壓力為10kg/cm2；工作溫度：－5～60℃。工作電壓交流220v。 | 2W系列 | 溫州德力西 | |
| 接觸器 | 只 | 2 | 220V交流接觸器 | CJX2-09 | 正泰 | |
| 盤管 | 只 | 1 | 模擬工業(yè)現(xiàn)場的管道輸送和滯后環(huán)節(jié)，在盤管上有三個不同的溫度檢測點，它們的滯后時間常數(shù)不同，在實驗過程中可根據(jù)不同的實驗需要選擇不同的溫度檢測點。盤管的長度為20米，直徑為DN15.盤管的出水通過手動閥門的切換既可以流入鍋爐內(nèi)膽。 | DBCD-4 | 上海頂邦 | |
| 閥門 | 只 | 2 | 整個系統(tǒng)管道由敷塑不銹鋼管連接而成，其中儲水箱底部裝有出水閥，當(dāng)水箱需要更換水時，把出水閥打開將水直接排出。 | DN15 | 永德信不銹鋼球閥 | |
| 實驗對象：不銹鋼支架 | 套 | 1 |
1、304不銹鋼管焊接而成； 2、尺寸：1.8×0.8×1.8（m），承重250kg，結(jié)構(gòu)為全不銹鋼焊接框架結(jié)構(gòu)。1800mm（高）×2000mm（長）×800mm（寬）；采用全開放式設(shè)計，美觀大方，操作維護(hù)方便。 |
DBCD-5 | 上海頂邦 | |
| 鍋爐 | 套 | 1 | 需有1800w二相電加熱管加熱的常壓加熱爐，容量為1升。包括加熱層（鍋爐內(nèi)膽）和冷卻層（鍋爐夾套），均由304不銹鋼精制而成，主要完成相關(guān)的溫度實驗。做溫度實驗時，冷卻層的循環(huán)水可以使加熱層的熱量快速散發(fā)，使加熱層的溫度快速下降。冷卻層和加熱層都裝有溫度傳感器檢測其溫度，可完成溫度的定值控制、串級控制，前饋-反饋控制，解耦控制等實驗�？刂凭仍谡`差5%以內(nèi)。 | DBCD-6 | 上海頂邦 | |
| 控制系統(tǒng)實驗平臺 | 套 | 1 |
實訓(xùn)操作臺架：外型尺寸為600mm×600mm×1750mm（長*寬*高）提供執(zhí)行機(jī)構(gòu)及I/O信號接口面板：所有信號采用國際標(biāo)準(zhǔn)的IEC信號。提供執(zhí)行機(jī)構(gòu)接口有三相可控硅移相調(diào)壓裝置1只、提供電動調(diào)節(jié)閥1只、提供三相不銹鋼磁力泵2只（變頻泵1只、恒壓泵1只）、提供電磁閥標(biāo)識1只、提供智能電動球閥1只、提供變頻器輸入及輸出接口及三相電加熱管組成，另外電加熱鍋爐帶有防干燒保護(hù)設(shè)備、磁力驅(qū)動泵防反轉(zhuǎn)裝置。各傳感器接口有液位變送器3只，提供溫度傳感器5只、提供渦輪流量傳感器2只、提供壓力變送器1只。以上提供的各傳感器檢測及執(zhí)行器控制信號在面板上的插座設(shè)計體現(xiàn)，便于學(xué)生自己連線組成不同的控制系統(tǒng)。 |
DBCD-7 | 上海頂邦 | |
| 軟 件 系 統(tǒng) | ||||
| 組態(tài)軟件 | 只 | 1 | TIA V18 | 西門子 |
| 控制軟件 | 套 | 1 |
上位機(jī)控制軟件由西門子博圖TIA V18 WINCC編寫。 西門子博圖TIA V18 的 WinCC 是 西門子自動化 軟件中用于 人機(jī)界面 （HMI）開發(fā)的核心組件，主要用于創(chuàng)建可視化監(jiān)控界面。 核心功能 WinCC V18支持動態(tài)圖形設(shè)計，可生成包含儀表盤、趨勢圖、報警窗口等元素的交互式界面。其 Unified 版本支持與 STEP 7 V18協(xié)同工作，自動同步PLC程序變更到HMI界面，實現(xiàn)"一鍵更新"功能。 |
昆侖通態(tài) |
五、控制實驗
特性實驗
1、 水箱單容特性實驗
2、 水箱雙容特性實驗
3、 上下水箱雙容特性實驗
4、 電動閥流量特性實驗
5、 變頻器流量特性實驗
6、 溫度特性實驗
7、 壓力特性實驗
8、 箱液位數(shù)學(xué)模型的測定實驗
單回路控制實驗
1、電動調(diào)節(jié)閥支路單容液位控制實驗
2、變頻器支路單容液位控制實驗
3、上水箱雙容液位控制實驗
4、上下水箱雙容液位控制實驗
5、三容液位控制實驗
6、電動調(diào)節(jié)閥支路流量控制實驗
7、變頻器支路流量控制實驗
8、鍋爐內(nèi)膽溫度控制實驗
9、鍋爐內(nèi)膽溫度位式控制
串級控制實驗
1、上水箱雙容串級控制實驗
2、上水箱液位與電動閥支路流量串級控制實驗
3、上水箱液位與變頻器支路流量串級控制實驗
4、三閉環(huán)三容液位串級控制實驗
5、溫度流量串級控制實驗
比值控制實驗
1、單閉環(huán)比值流量控制實驗
2、隨動流量比值控制實驗
解耦控制實驗
★1、雙容解耦控制（提供設(shè)備水路圖和說明書）
★2、液位流量解耦控制（提供設(shè)備水路圖和說明書）
★3、液位壓力解耦控制（提供設(shè)備水路圖和說明書）
滯后控制實驗
1． Smith預(yù)估控制實驗
特性實驗
1、 水箱單容特性實驗
2、 水箱雙容特性實驗
3、 上下水箱雙容特性實驗
4、 電動閥流量特性實驗
5、 變頻器流量特性實驗
6、 溫度特性實驗
7、 壓力特性實驗
8、 箱液位數(shù)學(xué)模型的測定實驗
單回路控制實驗
1、電動調(diào)節(jié)閥支路單容液位控制實驗
2、變頻器支路單容液位控制實驗
3、上水箱雙容液位控制實驗
4、上下水箱雙容液位控制實驗
5、三容液位控制實驗
6、電動調(diào)節(jié)閥支路流量控制實驗
7、變頻器支路流量控制實驗
8、鍋爐內(nèi)膽溫度控制實驗
9、鍋爐內(nèi)膽溫度位式控制
串級控制實驗
1、上水箱雙容串級控制實驗
2、上水箱液位與電動閥支路流量串級控制實驗
3、上水箱液位與變頻器支路流量串級控制實驗
4、三閉環(huán)三容液位串級控制實驗
5、溫度流量串級控制實驗
比值控制實驗
1、單閉環(huán)比值流量控制實驗
2、隨動流量比值控制實驗
解耦控制實驗
★1、雙容解耦控制（提供設(shè)備水路圖和說明書）
★2、液位流量解耦控制（提供設(shè)備水路圖和說明書）
★3、液位壓力解耦控制（提供設(shè)備水路圖和說明書）
滯后控制實驗
1． Smith預(yù)估控制實驗
