JDGCS-Ⅲ型高級現(xiàn)場總線過程控制系統(tǒng)實驗裝置
一、系統(tǒng)概述
“JDGCS-Ⅲ高級現(xiàn)場總線過程控制系統(tǒng)實驗裝置”是從高校自動化相關專業(yè)教學實驗的需求出發(fā),采用代表自動化行業(yè)技術潮流的現(xiàn)場總線技術,開發(fā)出來的進行通訊和遠程控制的網絡化和數(shù)字化實驗裝置。
“JDGCS-Ⅲ高級現(xiàn)場總線過程控制系統(tǒng)實驗裝置”是由現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)和對象系統(tǒng)組成。該對象系統(tǒng)在管道中采用電磁閥替代SBGCS-68E型中的手閥控制各管道的連接,可實現(xiàn)上位機根據采集參數(shù)進行自動控制或者上位機中進行鼠標點擊人為控制,為實現(xiàn)DCS的多種控制策略,系統(tǒng)中上水箱壓力變送器(上水箱液位)采用總線采集參數(shù)“變送器采用帶SIEMENS PROFIBUS-PA通訊接口的壓力變送器(帶SIEMENS PROFIBUS-PA通訊協(xié)議的壓力傳感器通過總線供電,不需要另外接工作電源)”。
現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)硬件
除電氣部分給各種工作部件提供電源外,還有下列主要部件:
SIEMENS 315-2DP CPU一個(含MMC卡)
SIEMENS電源模塊一個
PA Coupler 耦合器一個
8路模擬量輸入模塊SM331模塊兩個
4路模擬量輸出模塊SM332模塊一個
變頻器一個
DP通訊線和DP接頭若干
MPI-USB通訊線一條
現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)軟件
采用SIEMENS WINCC軟件監(jiān)控、SIEMENS STEP7編程
二、系統(tǒng)特點
能完整的體現(xiàn)現(xiàn)場過程變量數(shù)字化采集,實現(xiàn)從過程變量的現(xiàn)場采集到上位監(jiān)控的全數(shù)字化傳輸,可完成DCS分布控制系統(tǒng)架構。
三、系統(tǒng)結構
現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)結構圖如下:
四、控制對象
一)、系統(tǒng)組成
過程控制實驗對象系統(tǒng)
實驗對象系統(tǒng)包含有:不銹鋼儲水箱;上、中、下三個串接有機玻璃圓筒型水箱;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(huán)不銹鋼冷卻鍋爐夾套構成)和鋁塑盤管組成。
系統(tǒng)動力系統(tǒng)有兩套:一套由SIEMENS變頻器、三相(380V交流)不銹鋼磁力驅動泵、電動調節(jié)閥、交流電磁閥、渦輪流量計等組成;另一套由220V循環(huán)泵、渦輪流量計等組成。
整套對象系統(tǒng)由不銹鋼材料制造,包括對象框架、管道、底板,甚至小到每一顆緊固螺釘。
對象系統(tǒng)中的各類檢測變送及執(zhí)行裝置
擴散硅壓力變送器三只:分別檢測上水箱、中水箱、下水箱液位;
渦輪流量計三只:分別檢測兩條動力支路及盤管出水口的流量;
Pt100熱電阻溫度傳感器六只:分別用來檢測鍋爐內膽、鍋爐夾套、盤管(三只)及上水箱出水口水溫;
控制模塊:包含電磁閥21只、電動調節(jié)閥一個、可控硅溫度控制模塊一只;
三相380V不銹鋼磁力驅動泵、220V循環(huán)泵。
二)、系統(tǒng)主要特點
被調參數(shù)囊括了流量、壓力、液位、溫度四大熱工參數(shù)
執(zhí)行器中既有電動調節(jié)閥儀表類執(zhí)行機構,又有變頻器等電力拖動類執(zhí)行器
系統(tǒng)除了能改變調節(jié)器的設定值作階躍擾動外,還可在對象中通過電磁閥制造各種擾動