TW-CK10 西門子S7-300型PLC過程控制實(shí)驗(yàn)裝置

該實(shí)驗(yàn)裝置包括一組三容有機(jī)玻璃水箱，每個(gè)水箱均裝有液位傳感變送器；同時(shí)具有兩路供水系統(tǒng)，一路由德國(guó)循環(huán)泵、調(diào)節(jié)閥、電磁流量計(jì)組成，另一路由變頻器、德國(guó)循環(huán)泵、渦輪流量計(jì)組成，通過閥門切換，任何一組供水可以到達(dá)任何一個(gè)水箱。

另外，該實(shí)驗(yàn)裝置專門設(shè)計(jì)了一只常壓電加熱鍋爐，以完成溫度控制實(shí)驗(yàn)。該電加熱鍋爐由鍋爐、防干燒裝置組成。鍋爐分內(nèi)膽和夾套兩層，內(nèi)膽由電加熱器提供熱源，由一路供水系統(tǒng)提供水源，鍋爐內(nèi)膽裝有防干燒裝置以確保設(shè)備安全；夾套由一路供水系統(tǒng)提供冷卻水。通過改變電加熱器的加熱功率或冷卻水/待加熱水的流量來(lái)影響內(nèi)膽水溫和夾套水溫。鍋爐內(nèi)膽和夾套均安裝有熱電阻測(cè)溫元件。

此外，該實(shí)驗(yàn)裝置還專門設(shè)計(jì)了一只強(qiáng)制對(duì)流換熱器，用以完成傳熱溫度控制實(shí)驗(yàn)；與此同時(shí)，用戶可選配純滯后盤管，用以完成純滯后補(bǔ)償控制、內(nèi)?？刂频葘?shí)驗(yàn)。

一、系統(tǒng)組成

1、控制對(duì)象

不銹鋼儲(chǔ)水箱

有機(jī)玻璃三容水箱

不銹鋼帶夾套電加熱鍋爐

強(qiáng)制對(duì)流換熱器

純滯后盤管

2、系統(tǒng)動(dòng)力設(shè)備

德國(guó)循環(huán)泵

電加熱管

3、檢測(cè)傳感器

擴(kuò)散硅壓力液位傳感變送器

渦輪流量計(jì)和流量積算儀

電磁流量計(jì)

Pt100熱電阻溫度測(cè)量變送器

4、執(zhí)行機(jī)構(gòu)

單相可控硅調(diào)壓裝置：用于調(diào)節(jié)電加熱管的加熱功率；

電動(dòng)調(diào)節(jié)閥：用于調(diào)節(jié)一路供水的流量；

變頻器：通過調(diào)節(jié)離心泵的轉(zhuǎn)速以控制另一路供水的流量。

5、控制系統(tǒng)

學(xué)生實(shí)驗(yàn)控制臺(tái)（柜）

帶485通訊數(shù)據(jù)采集與控制的A/D與D/A轉(zhuǎn)換模塊；

數(shù)字儀表控制器： AI818智能調(diào)節(jié)儀；

西門子S7-300系列可編程控制器。

6、軟件系統(tǒng)

DDC系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)軟件；

儀表系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)軟件；

西門子S7-300PLC系統(tǒng)的組態(tài)軟件與實(shí)驗(yàn)軟件；

MCGS5.5監(jiān)控與組態(tài)軟件。

7、設(shè)備其他指標(biāo)

供電電源：交流電，單相三線220V

*大功耗：3.0KW

設(shè)備尺寸：1450×700×1900

二、實(shí)驗(yàn)系列

1、液位控制系列實(shí)驗(yàn)

三容液位對(duì)象特性測(cè)試

三容液位對(duì)象的單回路PID控制

三容液位對(duì)象的位式控制

上下水箱液位的串級(jí)控制與抗干擾性測(cè)試

中下水箱液位的串級(jí)控制與抗干擾性測(cè)試

上、中、下水箱的三閉環(huán)液位串級(jí)控制與抗干擾性測(cè)試

上下水箱液位雙回路對(duì)象特性的獲取

上下水箱液位的雙回路控制

上下水箱液位的解耦控制

2、溫度控制系列實(shí)驗(yàn)

鍋爐夾套溫度與內(nèi)膽溫度雙回路對(duì)象特性的獲取

鍋爐夾套溫度與內(nèi)膽溫度的雙回路控制

鍋爐夾套溫度與內(nèi)膽溫度雙回路的解耦控制

純滯后盤管出口溫度的對(duì)象特性測(cè)試實(shí)驗(yàn)

純滯后盤管出口溫度的單回路控制實(shí)驗(yàn)

盤管出口溫度與鍋爐內(nèi)膽溫度的串級(jí)控制

盤管出口溫度的單回路SMITH補(bǔ)償控制

盤管出口溫度與鍋爐內(nèi)膽溫度的串級(jí)SMITH補(bǔ)償控制

盤管出口溫度的單回路內(nèi)?？刂?/span>

盤管出口溫度與鍋爐內(nèi)膽溫度的串級(jí)內(nèi)?？刂?/span>

3、自主設(shè)計(jì)開發(fā)控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)

基于MCGS實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)，并借助于MCGS腳本程序與中控教儀公司提供的范例程序，師生可自主設(shè)計(jì)開發(fā)具有個(gè)人創(chuàng)造性的控制系統(tǒng)，例如神經(jīng)元控制、專家控制、自適應(yīng)控制等現(xiàn)代控制方法；

基于數(shù)據(jù)采集與控制模塊所提供的輸入輸出實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，學(xué)生可直接采用Visual Basic或Visual C++自由構(gòu)造控制系統(tǒng)，使學(xué)生體驗(yàn)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的組成與實(shí)現(xiàn)方式，并在實(shí)際應(yīng)用中提升其編程與調(diào)試能力。