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LG-AE01A型綜合型過(guò)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(guò)閥門(mén)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(zhuān)門(mén)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(guò)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(zhuān)門(mén)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(pán)管，用以完成純滯后補(bǔ)償控制、內(nèi)模控制等實(shí)驗(yàn)。
另外，該實(shí)驗(yàn)裝置專(zhuān)門(mén)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(guò)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(zhuān)門(mén)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(pán)管，用以完成純滯后補(bǔ)償控制、內(nèi)模控制等實(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(pán)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(guò)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(mén)子S7-200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(mén)子PLC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
最大功耗：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(pán)管出口溫度的對(duì)象特性測(cè)試實(shí)驗(yàn)
純滯后盤(pán)管出口溫度的單回路控制實(shí)驗(yàn)
盤(pán)管出口溫度與鍋爐內(nèi)膽溫度的串級(jí)控制
盤(pán)管出口溫度的單回路SMITH補(bǔ)償控制
盤(pán)管出口溫度與鍋爐內(nèi)膽溫度的串級(jí)SMITH補(bǔ)償控制
盤(pán)管出口溫度的單回路內(nèi)模控制
盤(pán)管出口溫度與鍋爐內(nèi)膽溫度的串級(jí)內(nèi)模控制
3、自主設(shè)計(jì)開(kāi)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(kāi)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(zhuān)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。
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(pán)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(guò)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(mén)子S7-200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(mén)子PLC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
最大功耗：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(pán)管出口溫度的對(duì)象特性測(cè)試實(shí)驗(yàn)
純滯后盤(pán)管出口溫度的單回路控制實(shí)驗(yàn)
盤(pán)管出口溫度與鍋爐內(nèi)膽溫度的串級(jí)控制
盤(pán)管出口溫度的單回路SMITH補(bǔ)償控制
盤(pán)管出口溫度與鍋爐內(nèi)膽溫度的串級(jí)SMITH補(bǔ)償控制
盤(pán)管出口溫度的單回路內(nèi)模控制
盤(pán)管出口溫度與鍋爐內(nèi)膽溫度的串級(jí)內(nèi)模控制
3、自主設(shè)計(jì)開(kāi)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(kāi)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(zhuān)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。
