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1、*,單擊此處編輯母版標題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,儀器儀表相關知識,授課教師,:,姜磊 黃芳,AE2000,型控制系統介紹,1.,電源部分：,控制柜上方為供電電源部分,.,2.DCS,部分：,從左往右卡件安排：,第一章,AE2000,裝置概述,1,系統主要特點,（,1,）、囊括了流量、壓力、液位、溫度四大熱工參數,（,2,）、多種執行機構與檢測儀器,（,3,）、多種工藝條件下控制方案的實現,（,4,）、各種控制算法在開放組態實驗軟件平臺上都可以實現,（,5,）、實驗數據及圖表可以永久存儲，在組態軟件中也可隨時調用，以便實驗者在實驗結束后進行比較和分析,機構
2、圖,第一章,AE2000,裝置概述,2,實驗對象組成結構,2.1,檢測裝置,（,1,）壓力計：壓力變送器、差壓變送器、壓力表、,U,型差壓管,（,2,）溫度傳感器及溫度變送器：,Cu,電阻、,PT100,電阻、雙金屬溫度計,（,3,）流量計：渦輪流量計、電磁流量計、金屬轉子流量計、孔板流量計、玻璃轉子流量計,第一章,AE2000,裝置概述,2.2,執行機構,（,1,）調節器：霍尼韋爾 電動調節閥，進口，標準信號,210V,直流電壓輸出,（,2,）變頻器：施耐德變頻器，西門子變頻器，進口，標準信號,420mA,輸出和,210V,直流電壓輸出,（,3,）加熱器：調壓模塊，標準信號,420mA,輸出
3、,第一章,AE2000,裝置概述,3,控制臺組成結構,（,1,）電源和,I/O,信號系統：強電控制和信號接口面板,（,2,）智能調節儀系統：實現儀表智能控制。,圖中，,a,：智能調節儀；,b,：,1,5V,或,0.2,1V,模擬量輸入接口；,c,：,I/V,轉換電阻；,d,：模擬量控制信號輸出（,420mA,）；,e,：熱電阻接口；,f,：,RS485,接口；,g,：電源開關,第一章,AE2000,裝置概述,（,3,）,PLC,可編程控制：實現,PLC,系統控制,面板上提供模擬信號的接線端子,（,4,）,DDC,智能模塊系統：實現研化模塊,DDC,控制。,研華,4017,模塊：,4,通道模擬量
4、輸入模塊。,工作電源：直流,24V,輸入類型：電壓、電流。,輸入范圍：,150150mv,-500500mv,-11v,-55v,-1010v,-220mA,通訊方式：,485,通訊,研華,4024,模塊：,4,路電流型模擬量輸出。,工作電源：直流,24V,電流輸出范圍：,020mA,420mA,電壓輸出范圍：,-10v10v,010v,通訊方式：,485,通訊,（,5,）流量積算儀：實現頻率信號轉電信號功能,a,流量積算變送儀；,b,電源開關；,cI,/V,轉換電阻,;d,信號輸入接口；,e,變送輸出接口研華,4024,模塊,4 RS-485,接口轉換器與通訊電纜,（,1,）,RS-485,
5、接口轉換器,接口轉換器可將,RS-232C,串行口的數據發送和數據接收信號轉換成兩線平衡的半雙工,RS-485,信號。,（,2,）通訊電纜,485,通訊電纜線是控制臺與,RS-485,接口轉換器的銜接部分，長約,2,米，用一根兩芯屏蔽線把兩個九針串口（,DB9,母）連接而組成。兩個九針串口的針頭定義相同：,1,為,485,，,2,為,485,。,第二章 控制系統介紹,1,、,PLC,控制系統,在本實驗裝置中采用的是西門子,S7-200,系列的,CPU224,控制器。另掛,4,輸入,1,輸出模擬量模塊,EM235,。編程平臺采用的是,STEP 7,MicroWIN,V4.0,板，可升級為中文板。
6、其監控平臺采用的是,MCGS,北京昆侖通態軟件。,第二章 控制系統介紹,在實驗當中，被控對象的檢測機構的信號給到西門子模擬量模塊,EM235,的輸入端，被控對象的執行機構的信號給到西門子模擬量模塊,EM235,的輸出端。這樣就夠成了,PLC,控制的整個回路。其中,PLC,控制器通過采集到的數據進行實際被控對象的。所有的控制方案和算法都在,PLC,控制器當中完成與實現。其中我們也可以通過,PC/PPI,通訊協議與上位機相連，通過上位機來監視現場的過程數據，改變所需要調的某些參數，并可以保存歷史數據與曲線等。,2,、,DDC,控制系統,直接數字控制（,DDC,）系統是用一臺工業計算機配以適當的輸入
7、輸出設備，從生產過程中經輸入通道獲取信息，按照預先規定的控制算法（如,PID,、內回流等）計算出控制量，并通過輸出通道，直接作用在執行機構上，實現對整個生產、實驗過程的閉環控制，通常它有幾十個控制回路。,在本實驗裝置當中采用的是研華輸入輸出模塊。工作原理如下：,3,、儀表控制系統,儀表控制系統是用工業上常用的儀表對被控對象進行簡單的控制，比如單回路控制，位式控制等；也可以利用多個儀表組成串級控制。儀表本身帶有輸入信號與輸出信號端子。,1,、壓力變送器,工作原理：當被測介質（液體）的壓力作用于傳感器時，壓力變送器將壓力信號轉換成電信號，經歸一化差分放大和輸,V/A,電壓、電流轉換器，轉換成與被測
8、介質（液體）的液位壓力成線性對應關系的,420mA,標準電流輸出信號。接線如下圖所示：,接線說明：傳感器為二線制接法，它的端子位于中繼箱內，電纜線從中繼箱的引線口接入，直流電源,24V+,接中繼箱內正端（,+,），中繼箱內負端（,）接負載電阻的一端，負載電阻的另一端接,24V-,。傳感器輸出,420mA,電流信號，通過負載電阻,250,轉換成,15V,電壓信號。,零點和量程調整：,零點和量程調整電位器位于中繼箱內的另一側。校正時打開中繼箱蓋，即可進行調整，左邊的（,Z,）為調零電位器，右邊的（,R,）為調增益電位器。,2,、溫度傳感器,Pt100,熱電阻,工作原理：利用,Pt,電阻阻值與溫度之
9、間的良好線性關系。,接線說明：連接兩端元件熱電阻采用的是三線制接法，以減少測量誤差。在多數測量中，熱電阻遠離測量電橋，因此與熱電阻相連接的導線長，當環境溫度變化時，連接導線的電阻值將有明顯的變化。為了消除由于這種變化而產生的測量誤差，采用三線制接法。即在兩端元件的一端引出一條導線，另一端引出兩條導線，這三條導線的材料、長度和粗細都相同，如下圖中所示的,a,、,b,、,c,。它們與儀表輸入電橋相連接時，導線,a,和,c,分別加在電橋相鄰的兩個橋臂上，導線,b,在橋路的輸出電路上，因此，,a,和,c,阻值的變化對電橋平衡的影響正好抵消，,b,阻值的變化量對儀表輸入阻抗影響可忽略不計。,3,、流量計
10、（渦輪流量計、電磁流量計）,1,）、渦輪流量計：輸出信號：頻率，測量范圍：,01.2m3/h.,接線如圖所示：,2),、電磁流量計：輸出信號：,420mA,，測量范圍：,01.2m3/h.,接線說明：電磁流量計輸入端采用的是,220V,的交流電，輸出的是,420mA,的電流信號。,4,、壓力表,安裝位置：單相泵之后，電動調節閥之前。,測量范圍：,00.25MPa,5,、電動調節閥,主要技術參數：,執行機構,型式：智能型直行程執行機構,輸入信號：,010VDC/210VDC,輸入阻抗：,250/500,輸出信號：,420mADC,輸出最大負載：,500,信號斷電時的閥位：可任意設置為保持,/,全開,/,全關,/0100%,間的任意值,電源：,220V,10%/50Hz,6,、單相可控硅移相調壓,通過,420mA,電流控制信號控制單相,380V,交流電源在,0380V,之間根據控制電流的大小實現連續變化。,7,、變頻器,系統中所用的變頻器的為施耐德和西門子變頻調速器。變頻器的輸出端與循環泵相連，實現循環泵支路的流量控制。,AE2000,過程控制系統控制軟件,1,DCS,軟件體系結構,2,DCS,組態控制軟件,
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