一、高級過程控制實訓(xùn)裝置功能：
(1)、高級過程控制實訓(xùn)裝置可滿足“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)、高級過程控制實訓(xùn)裝置可作為有關(guān)企業(yè)技術(shù)人員、儀表操作人員、系統(tǒng)運(yùn)行監(jiān)控人員的實習(xí)、培訓(xùn)實驗設(shè)備。
(3) 高級過程控制實訓(xùn)裝置能實現(xiàn)包括溫度、壓力、流量、液位定值調(diào)節(jié)系統(tǒng)，以及比值、串級、前饋等復(fù)雜調(diào)節(jié)系統(tǒng)的實驗及培訓(xùn)功能。
(4) 高級過程控制實訓(xùn)裝置能適應(yīng)培訓(xùn)基地相關(guān)專業(yè)在熱工儀表、高級過程自動控制原理及系統(tǒng)、3火電廠計算機(jī)控制及系統(tǒng)、熱工自動控制系統(tǒng)、DCS、PLC等相關(guān)專業(yè)的實驗、培訓(xùn)要求。
(5) 高級過程控制實訓(xùn)裝置被控對象提供有接口控制箱，控制箱電源和信號分開?？刂葡浒娫囱b置、變頻器、溫度調(diào)溫裝置及設(shè)備的基本保護(hù)裝置，此外并提供與DCS接口的端子，作為與DCS、PLC的擴(kuò)展接口。
二、性能指標(biāo)及要求：
1、輸入電源:三相四線制或三相五線制 380V±10％ 50Hz；
2、工作環(huán)境: 溫度–10℃－+40℃　相對濕度＜85％（25℃）；
3、裝置容量：＜5kVA；外形尺寸：1830mm×780mm×1850mm
三、具體要求
實驗裝置對象主要由不銹鋼框架、不銹鋼儲水箱、（上、中、下）三個串接有機(jī)玻璃水箱、三相電加熱鍋爐(由不銹鋼鍋爐內(nèi)膽加保溫筒和封閉式鍋爐夾套構(gòu)成)、盤管和敷塑不銹鋼管道等組成。供水系統(tǒng)有兩路：一路由三相（380V恒壓供水）磁力驅(qū)動泵、壓力儀表、電動調(diào)節(jié)閥、交流電磁閥、流量計及手動調(diào)節(jié)閥組成；另一路由變頻器、三相磁力驅(qū)動泵（220V變頻調(diào)速）、流量計及手動調(diào)節(jié)閥組成。
1. 水 箱：
包括上水箱、中水箱、下水箱和儲水箱。上、中、下水箱采用淡藍(lán)色優(yōu)質(zhì)有機(jī)玻璃，不但堅實耐用，而且透明度高，便于直接觀察液位的變化和記錄結(jié)果。上、中水箱尺寸均為：D=25cm，H=20cm；下水箱尺寸為：D=35cm，H=20cm。水箱結(jié)構(gòu)獨特，由三個槽組成，分別為緩沖槽、工作槽和出水槽，進(jìn)水時水管的水先流入緩沖槽，出水時工作槽的水經(jīng)過帶燕尾槽的隔板流入出水槽，這樣經(jīng)過緩沖和線性化的處理，工作槽的液位較為穩(wěn)定，便于觀察。水箱底部均接有擴(kuò)散硅壓力傳感器與變送器，可對水箱的壓力和液位進(jìn)行檢測和變送。主水箱容積可以隔斷、可以組合，其中有一只水箱要求可以進(jìn)行非線性實驗?？潭染€要求刻在水箱內(nèi)壁上，不能采用粘貼紙貼在水箱上，水箱容積不小于20升，容積可變。
2. 工業(yè)模擬鍋爐：
   鍋爐要求共有三個同心不銹鋼圓筒，從里到外共分三層：內(nèi)層設(shè)有電熱絲加溫裝置，第二層為冷卻層，第三層為溢流層，鍋爐由三相電加熱管加熱的常壓鍋爐，包括加熱層（鍋爐內(nèi)膽）和冷卻層（鍋爐夾套），要求由不銹鋼精制而成，可利用它進(jìn)行溫度實驗。配套加熱器，由可控硅移相控溫，功率達(dá)2.5KW以上。防干燒裝置，要求提供防干燒探頭。
3. 盤 管：
模擬工業(yè)現(xiàn)場的管道輸送和滯后環(huán)節(jié)，長25米（43圈），管徑15mm，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。盤管的出水通過手動閥門的切換既可以流入鍋爐內(nèi)膽，也可以經(jīng)過渦輪流量計流回儲水箱。它可用來完成溫度的滯后和流量純滯后控制實驗。
4. 管道及閥門：
整個系統(tǒng)管道由敷塑不銹鋼管連接而成，所有的手動閥門均采用優(yōu)質(zhì)球閥，徹底避免了管道系統(tǒng)生銹的可能性。有效提高了實驗裝置的使用年限。其中儲水箱底部有一個出水閥，當(dāng)水箱需要更換水時，把球閥打開將水直接排出。
5. 液位變送器：
三個液位變送器分別用來對兩個上水箱和一個下個水箱和鍋爐的液位進(jìn)行檢測，其量程為0～3KPa(以實際的水箱高度為準(zhǔn))，用于測量水箱液位高度，為直流24V供電、標(biāo)準(zhǔn)兩線制接線4～20mA變送輸出、精度0.5級，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(bǔ)償。
6. 溫度傳感器：
裝置中采用了六個Pt100鉑熱電阻溫度傳感器，分別用來檢測鍋爐內(nèi)膽、鍋爐夾套、盤管（有3個測試點）以及上水箱出口的水溫。Pt100測溫范圍：-200～+850℃。智能壓變送器傳感器帶HART通訊功能。
7. 流量傳感器、變送器：
二只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、由變頻器控制的動力支路及盤管支路的流量進(jìn)行檢測。它的優(yōu)點是測量精度高，反應(yīng)快。采用標(biāo)準(zhǔn)二線制傳輸方式，工作時需提供24V直流電源。流量范圍：0～1.2m3/h；精度：1.0%；輸出：4～20mADC。
8. 鍋爐防干燒保護(hù)裝置：
為保證實驗效果好、不降低鍋爐加熱功率的前提下，本套裝置配備了良好的防干燒保護(hù)系統(tǒng)，當(dāng)鍋爐內(nèi)膽液位低于紅色警戒水位線時，保護(hù)裝置將切斷調(diào)壓模塊輸出電壓，以有效保護(hù)電加熱管不被干燒損壞。
9. 電動調(diào)節(jié)閥：
采用智能直行程電動調(diào)節(jié)閥，用來對控制回路的流量進(jìn)行調(diào)節(jié)。電動調(diào)節(jié)閥閥芯采用進(jìn)口PS結(jié)構(gòu)閥芯，具有精度高、技術(shù)先進(jìn)、體積小、重量輕、推動力大、功能強(qiáng)、控制單元與電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)一體化、可靠性高、操作方便等優(yōu)點，電源為單相220V，控制信號為4～20mADC，輸出為4～20mADC的閥位信號。
10. 水 泵：
本裝置采用磁力驅(qū)動泵，流量為30升/分，功率為180W。泵體完全采用不銹鋼材料，以防止生銹，使用壽命長。本裝置采用兩只磁力驅(qū)動泵,一只為三相380V恒壓驅(qū)動，另一只為三相變頻220V輸出驅(qū)動。三相磁力驅(qū)動泵，噪音低，壽命長，揚(yáng)程達(dá)12米。
11. 電磁閥：
在本裝置中，其中一只作為電動調(diào)節(jié)閥支路和變頻支路的連通閥，起接通和關(guān)斷兩條支的作用。另外六只作為各液位水箱兩條支路的進(jìn)水閥門。工作壓力：最小壓力為10Kg/㎝2，最大壓力為7Kg/㎝2；工作溫度：－5～80℃；工作電壓：24VDC。
12. 二相移相調(diào)壓裝置：上海紅氏 DTY-H220D35
采用二相全隔離一體化交流移相調(diào)壓器模塊，采用SMT工藝，DCB陶瓷基板，有LED電源指示和LED輸出調(diào)節(jié)量指示，控制參數(shù)：可輸入0～5V、0～10V、4～20mA；輸出參數(shù)：額定工作電壓：380VAC±10%；電網(wǎng)頻率：50Hz；斷態(tài)峰值截止電壓VP：≥1200VPK；電小負(fù)載電流：100 mA；斷態(tài)漏電流：<12 mA；關(guān)斷最大延時：10ms；調(diào)節(jié)響應(yīng)時間：10ms；
13. 三相電加熱管（帶保護(hù)裝置）：
由三根1.0KW電加熱管星形連接而成，用來對鍋爐內(nèi)膽內(nèi)的水進(jìn)行加溫。
14. 交流變頻控制: 三菱變頻器
     本系統(tǒng)采用的變頻調(diào)速模塊為多功能、緊湊型產(chǎn)品，具備V/F控制、通用磁通矢量控制、最佳勵磁控制等，運(yùn)行特性：多段速15速、PID控制、輸出電流檢測、異常時再試功能、零電流檢測；輸出頻率范圍：0.2～400Hz；頻率設(shè)定分辨率：0.06Hz/60HZ；頻率精度：最大輸出頻率的±0.1%以內(nèi)；控制信號輸入為4～20mADC或0～5VDC，交流220V變頻輸出用來驅(qū)動三相磁力驅(qū)動泵。
15. 過程控制實驗對象接口箱：（招標(biāo)時，提供設(shè)計圖）
控制對象接口箱分電源箱和信號接口箱。電源箱主要包含各種電源裝置及電源分配開關(guān)，變頻器、三相移相調(diào)壓裝置等強(qiáng)電裝置；信號接口箱主要為各種弱電信號與DCS聯(lián)接中間過渡箱。
四、系統(tǒng)主要特點及擴(kuò)展要求
1.被調(diào)參數(shù)囊括了流量、壓力、液位、溫度四大熱工參數(shù)；
2.執(zhí)行器中既有電動調(diào)節(jié)閥儀表類執(zhí)行機(jī)構(gòu)，又有變頻器、晶閘管移相調(diào)控等電力拖動類執(zhí)行器；
3.系統(tǒng)除了改變調(diào)節(jié)器的設(shè)定值作階躍擾動外，還可在對象中通過電磁閥和手操作閥制造各種擾動；
4.一個被調(diào)參數(shù)用不同動力源、不同的執(zhí)行器、不同的工藝線路下可演變成多種調(diào)節(jié)回路，以利于討論、比較各種調(diào)節(jié)方案的優(yōu)劣；
5.通過對對象系統(tǒng)進(jìn)行不同的組合，結(jié)合不同的實驗?zāi)康模蛇M(jìn)行幾十種過程控制實驗；
五、控制裝置的安全保護(hù)體系
三相四線電源經(jīng)漏電保護(hù)器裝置后分為三相電源支路和單相電源支路，每一支路都帶有各自三相、單相空氣開關(guān)。加熱裝置配套有防干燒裝置，對加熱實驗起到設(shè)備及人身安全保護(hù)。
六、信號參數(shù)：