热工自动化过程控制实验装置

一.实验目的

1.认识过程控制的有关扰动。

2.通过设置液位参数扰动，调节自动控制阀开度和输入输出流量值，用不同动力源、不同的执行器、不同的工艺线路下演变成多种调节回路，比较、讨论各种调节方案的优劣。

3.进行多变量控制系统及特定过程控制系统实验。

4.认识锅炉温度自动控制装置的结构构成。

5.分析影响锅炉温度控制的相关参数。

二.装置性能参数要求

1.输入电压：三相五线制380V±10%，50Hz。

2.工作环境：环境温度-5℃～+40℃，相对湿度＜85%（25℃），海拔＜4000m。

3.实验对象系统包含有：

不锈钢储水箱；有机玻璃圆筒型上水箱，有机玻璃圆筒型中水箱和有机玻璃圆筒型下水箱。不锈钢锅炉：三相4.5kW电加热锅炉（由不锈钢锅炉内胆加温筒和封闭式外循环不锈钢冷却锅炉夹套构成）。盘管。

4.系统动力系统有三套。

一套由三相（AC220V）不锈钢磁力驱动泵、电动调节阀、闸阀、涡轮流量计等组成；一套由三相不锈钢磁力驱动泵（220V变频）；另一套由三相不锈钢磁力驱动泵（220V变频）、涡轮流量计等组成。

5.整套对象系统*由不锈钢材料制造，包括对象框架、管道、底板等。

6.对象系统中的各类检测变送及执行装置：

扩散硅压力变送器：检测上、中、下水箱液位；

涡轮流量计：检测动力支路；

涡轮流量计：检测盘管出水口的流量；

Pt100热电阻温度传感器：用来检测上水箱出水口水温；

Pt100热电阻温度传感器：分别用来检测锅炉内胆、锅炉夹套、盘管；

执行器：包含闸阀、电动调节阀各一个，三相220V不锈钢磁力驱动泵以及三相电加热管；

三相220V不锈钢磁力驱动泵。

三.完成实验内容

1.过程控制系统组成认识实验。

2.过程控制及检测装置硬件结构组成认识。

3.传感器的校正(零点迁移)。

4.单容水箱特性测试实验。

5.双容水箱特性测试实验。

6.单回路控制系统实验。

7.上水箱液位的定值控制实验。

8.双容水箱液位的定值控制实验。

9.电动阀支路流量的定值控制实验。

10.变频调速磁力泵支路流量的定值控制实验。

11.锅炉内胆静态水温的定值控制实验。

12.锅炉内胆动态水温的定值控制实验。

13.锅炉夹套水温的定值控制实验。

四.主要配置及参数

1.三相220V不锈钢磁力驱动泵。

2.电动比例阀：口径DN15，法兰式，输入4-20mA，输出4-20mA，带温度压力补偿。

3.加热丝：AC380V，3KW。

4.温度传感器：4-20mA。

5.压力传感器：量程0-5Kpa，输出4-20mA或0-10V，精度0.25%。

6.涡轮流量计：口径DN15，法兰式，输出4-20mA，0.6-6m3/h，带温度压力补偿。

7.PLC：SIEMENS S7-300可编程控制器（含CPU315-2DP模块、SM331 8路模拟量输入模块、SM332 4路模拟量输出模块）。