专利名称：一种过程控制专业教学实训装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种过程控制专业教学实训装置，旨在于解决目前简单过程控制教学实训装置不能进行较为复杂的过程控制实训的问题。
背景技术：
目前，生产过程控制正朝多元化、智能化及网络化方向发展，对企业的经营、计划、调度、管理和控制进行全面集成，实现从原料进库到产品出厂过程的自动化生产管理，实现整个生产系统信息化管理的最优化控制。我国工业发展的重点是结构调整和产业优化升级，其主要目的是使工业体系结构的更加合理化，更加适应市场的需求，同时采用新技术改造传统产业的生产过程以提高生产效率和产品质量。而采用先进的过程控制技术来提升传统生产过程并改进其生产工艺是一条投资少、见效快的途径。生产技术越先进，自动化程度越高，对生产过程控制技术专业人才需求量就越大。生产过程控制技术的发展和广泛应用将对国民经济的发展起着助推剂的作用，因此需要一大批专业从事生产过程控制系统设计开发、安装、调试、维修的高技能人才。根据工业行业中过程自动化、热工自动化、化工自动化相关岗位的从业知识与技能需求，实训教学设备集仪表控制、PLC控制、现场总线控制、DCS控制为一体，同时配备以典型的热工变量及被控环节为设计基础的控制对象就显得尤为重要，它对强化学生对系统的安装、电气接线、调试、运行与优化、系统诊断与维护等综合职业能力，有着极大的助推作用。
实用新型内容本实用新型要解决的技术问题是提供一种可进行较为复杂过程控制实训、结构简单的过程控制专业教学实训装置。为解决上述问题，本实用新型采用以下技术方案来解决:过程控制专业教学实训装置，其特征在于包括上位PC机、控制系统、模拟控制对象，其特征在于:所述控制系统包括智能仪表控制单元、FCS现场总线控制单元和DCS分布式控制单元，所述的上位PC机与控制系统的各单元进行通讯连接，所述控制系统的各模块信号输入输出端均与系统控制柜下端的信号输入输出端子排连接，所述系统控制柜信号输入输出端子排通过专用航空电缆连接至模拟控制对象，所述控制系统的各单元使用信号选择情况通过系统控制柜上的信号选择开关控制中间继电器的常开、常闭触点来实现切换连通。所述的过程装备与控制工程专业教学实训装置，其特征在于:所述的模拟控制对象包括储水槽、液位容器、电加热模拟锅炉、滞后盘管、换热器、动力系统、执行机构，所述的储水槽、换热器、动力系统、执行机构均设置在不锈钢框架的底层，所述的液位容器、电加热模拟锅炉、滞后盘管均设置在不锈钢框架的上层，所述液位容器、电加热模拟锅炉、滞后盘管、换热器均通过两条不同的管路连接至储水槽，所述动力系统包括三相工频磁力泵和三相变频磁力泵，所述执行机构包括电动调节阀和电动调节球阀，所述电动调节阀设置在三相工频磁力泵支路上，所述电动调节球阀设置在液位容器的出水口处控制其出水量。所述的过程装备与控制工程专业教学实训装置，其特征在于:所述电加热模拟锅炉、滞后盘管、换热器上均设置有PTlOO钼热电阻。所述的过程装备与控制工程专业教学实训装置，其特征在于:所述液位容器包括上水箱、中水箱、下水箱，并采用串接的形式设置，所述上水箱、中水箱、下水箱底部传感器接口分别设置有第一液位变送器、第二液位变送器和第三液位变送器，所述电动调节球阀包括第一电动调节球阀、第二电动调节球阀，分别设置在上水箱和中水箱的出水口处控制其出水量。所述的过程装备与控制工程专业教学实训装置，其特征在于:所述的液位容器采用三槽结构设计，分别为水箱进水槽、水箱工作槽和水箱出水槽，进水时水管的水先流入水箱进水槽，出水时水箱工作槽的水经过带燕尾槽的隔板流入水箱出水槽。所述的过程装备与控制工程专业教学实训装置，其特征在于:所述的电加热模拟锅炉包括加热层和冷却层，所述加热层和冷却层均设有温度传感器进行水温检测。所述的过程装备与控制工程专业教学实训装置，其特征在于:所述加热层内部装有防干烧装置。本实用新型实现的过程控制专业教学实训装置，使用者可以通过对整套实训系统的安装、接线以及最终结果的调试等过程的操作，能切实有效的锻炼学生针对生产过程自动化现场的控制工艺及控制系统的安装、接线、调试、运行、维护等能力，能培训生产过程自动化工业现场一线的自动化设备操作维护人员、设备安装调试人员以及具有较高综合素质的控制系统设计人员，从而能培养出符合社会需要的技术性人才。
图1为本实用新型的系统结构示意图。图2为本实用新型的模拟控制对象结构示意图。图3为本实用新型的液位容器三槽结构的主视图。图4为本实用新型的液位容器三槽结构的仰视图。图5为本实用新型的液位容器三槽结构的左视图。其中:1-上水箱、2-中水箱、3-下水箱、4-电加热模拟锅炉、5-滞后盘管、6-储水槽、7-换热器、8-三相工频磁力泵、9-三相变频磁力泵、10-电动调节阀、11-电磁阀、12-电磁流量计、13-第一涡轮流量计、14-第二涡轮流量计、15-第三涡轮流量计、16-第四涡轮流量计、17-第一液位变送器、18-第二液位变送器、19-第三液位变送器、20-第一电动调节球阀、21-第二电动调节球阀、22-电加热丝、23-第一钼热电阻、24-第二钼热电阻、101-水箱底板、102-水箱外套、103-水箱内套、104-水箱出水口接口、105-水箱溢水口接口、106-传感器接口、107-进水口水帽、108-进水口接口、109-水箱挡板、1010-水箱进水槽、1011 -水箱工作槽、1012-水箱出水槽。
具体实施方式
[0021]
以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型作进一步详细的说明。如图1所示，本实用新型的过程装备与控制工程专业教学实训装置，包括上位PC机、控制系统、模拟控制对象，其特征在于:所述控制系统包括智能仪表控制单元、FCS现场总线控制单元和DCS分布式控制单元，所述的上位PC机与控制系统的各单元进行通讯连接，所述控制系统的各模块信号输入输出端均与系统控制柜下端的信号输入输出端子排连接，所述系统控制柜信号输入输出端子排通过专用航空电缆连接至模拟控制对象，所述控制系统的各单元使用信号选择情况通过系统控制柜上的信号选择开关控制中间继电器的常开、常闭触点来实现切换连通。如图2所示，所述的模拟控制对象包括储水槽6、上水箱1、中水箱2、下水箱3、电加热模拟锅炉4、滞后盘管5、换热器7、动力系统、执行机构等。所述的储水槽6、换热器7、动力系统、执行机构均设置在不锈钢框架的底层，所述的上水箱1、中水箱2、下水箱3、电加热模拟锅炉4、滞后盘管5均设置在不锈钢框架的上层。其中，所述上水箱1、中水箱2、下水箱3采用三层串接的形式设置，之间分别设有第三涡轮流量计15、第四涡轮流量计16，所述电加热模拟锅炉4上设有电加热丝22、第一钼热电阻23、第二钼热电阻24，所述储水槽6、换热器7间设有第一涡轮流量计13，所述上水箱1、中水箱2、下水箱3、电加热模拟锅炉4、滞后盘管5、换热器7均通过两条不同的管路连接至储水槽6，所述滞后盘管5、储水槽6间设有第二涡轮流量计14。所述动力系统包括三相工频磁力泵8和三相变频磁力泵9，所述执行机构包括电动调节阀10、第一电动调节球阀20和第二电动调节球阀21，所述电动调节阀10设置在三相工频磁力泵8支路上，所述第一电动调节球阀20和第二电动调节球阀21分别设置在上水箱I和中水箱2的出水口处控制其出水量，所述电加热模拟锅炉4、滞后盘管5、换热器7上均设置有PT100钼热电阻，所述上水箱1、中水箱2、下水箱3底部传感器接口分别设置有第一液位变送器17、第二液位变送器18和第三液位变送器19。所述各单元与动力系统之间各种工艺组合可通过自行切换阀门实现，并且每套动力系统提供的水源均可通过阀门切换通往任何一个单元。所述的电加热模拟锅炉包括加热层和冷却层，所述加热层和冷却层均设有温度传感器进行水温检测。在加热层内部装有防干烧装置。如图3-5所示，所述的液位容器，包括水箱底板101，及设置在水箱底板上的水箱外套102、水箱内套103、水箱出水口接口 104、水箱溢水口接105、传感器接口 106、进水口水帽107、进水口接口 108、水箱挡板109、水箱进水槽1010、水箱工作槽1011、水箱出水槽1012。进水时水管的水先流入水箱进水槽，出水时水箱工作槽的水经过带燕尾槽的隔板流入水箱出水槽。以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均包含在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种过程控制专业教学实训装置，包括上位PC机、控制系统、模拟控制对象，其特征在于:所述控制系统包括智能仪表控制单元、FCS现场总线控制单元和DCS分布式控制单元，所述的上位PC机与控制系统的各单元进行通讯连接，所述控制系统的各模块信号输入输出端均与系统控制柜下端的信号输入输出端子排连接，所述系统控制柜信号输入输出端子排通过专用航空电缆连接至模拟控制对象，所述控制系统的各单元使用信号选择情况通过系统控制柜上的信号选择开关控制中间继电器的常开、常闭触点来实现切换连通。
2.根据权利要求1所述的过程控制专业教学实训装置，其特征在于:所述的模拟控制对象包括储水槽、液位容器、电加热模拟锅炉、滞后盘管、换热器、动力系统、执行机构，所述的储水槽、换热器、动力系统、执行机构均设置在不锈钢框架的底层，所述的液位容器、电加热模拟锅炉、滞后盘管均设置在不锈钢框架的上层，所述液位容器、电加热模拟锅炉、滞后盘管、换热器均通过两条不同的管路连接至储水槽，所述动力系统包括三相工频磁力泵和三相变频磁力泵，所述执行机构包括电动调节阀和电动调节球阀，所述电动调节阀设置在三相工频磁力泵支路上，所述电动调节球阀设置在液位容器的出水口处控制其出水量。
3.根据权利要求2所述的过程控制专业教学实训装置，其特征在于:所述电加热模拟锅炉、滞后盘管、换热器上均设置有PTlOO钼热电阻。
4.根据权利要求2所述的过程控制专业教学实训装置，其特征在于:所述液位容器包括上水箱、中水箱、下水箱，并采用串接的形式设置，所述上水箱、中水箱、下水箱底部传感器接口分别设置有第一液位变送器、第二液位变送器和第三液位变送器，所述电动调节球阀包括第一电动调节球阀、第二电动调节球阀，分别设置在上水箱和中水箱的出水口处控制其出水量。
5.根据权利要求2所述的过程控制专业教学实训装置，其特征在于:所述的液位容器采用三槽结构设计，分别为水箱进水槽、水箱工作槽和水箱出水槽，进水时水管的水先流入水箱进水槽，出水时水箱工作槽的水经过带燕尾槽的隔板流入水箱出水槽。
6.根据权利要求2所述的过程控制专业教学实训装置，其特征在于:所述的电加热模拟锅炉包括加热层和冷却层，所述加热层和冷却层均设有温度传感器进行水温检测。
7.根据权利要求6所述的过程控制专业教学实训装置，其特征在于:所述加热层内部装有防干烧装置。
专利摘要本实用新型公开一种过程装备与控制工程专业教学实训装置，要解决的技术问题是提供一种可进行较为复杂过程控制实训、结构简单的过程控制专业教学实训装置。为解决上述问题，本实用新型采用以下技术方案来解决过程控制专业教学实训装置，其特征在于，包括上位机、智能仪表控制系统、DCS分布式控制系统、FCS现场控制系统和模拟控制对象，所述的上位机与各控制系统进行通讯连接，而所述的控制系统均安装在系统控制柜中，而所述控制系统的模块信号输入输出均连接于控制柜下端的信号输入输出端子排，而所述系统控制柜信号输入输出端子排通过专用航空电缆连接至模拟控制对象信号，而所述三种控制系统使用信号选择情况通过控制柜上的信号选择开关控制中间继电器的常开、常闭触点来实现切换连通。
文档编号G09B9/00GK202939831SQ20122040935
公开日2013年5月15日 申请日期2012年8月17日 优先权日2012年8月17日
发明者黄华圣, 宋进朝, 李新 申请人:浙江天煌科技实业有限公司