[發(fā)明專利]過程控制綜合實(shí)訓(xùn)裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210035859.7
• 申請日: 2012-02-17
• 公開（公告）號(hào): CN102568297A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郭凱志;李劍;王永紅
• 申請（專利權(quán)）人: 南京化工職業(yè)技術(shù)學(xué)院
• 主分類號(hào): G09B25/02
• 分類號(hào): G09B25/02
• 代理公司: 南京縱橫知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林;嚴(yán)志平

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種生產(chǎn)過程自動(dòng)化控制專業(yè)教學(xué)的實(shí)訓(xùn)裝置，具體地講就是對(duì)自動(dòng)化專業(yè)、計(jì)算機(jī)控制技術(shù)專業(yè)、儀表專業(yè)的學(xué)員及從事相關(guān)行業(yè)的企業(yè)職工進(jìn)行技能培訓(xùn)和考核的裝置。

背景技術(shù)

過程控制技術(shù)是我國高等院校及各類職業(yè)院校自動(dòng)化專業(yè)的重要專業(yè)必修課程，是學(xué)生必須要掌握的專業(yè)技能。如何提高教學(xué)效果，提高學(xué)生解決實(shí)際問題的動(dòng)手能力，全面掌握相關(guān)課程的實(shí)踐本領(lǐng)，是目前急需解決的問題。隨著儀表技術(shù)和控制技術(shù)的不斷進(jìn)步和發(fā)展，目前國內(nèi)各院校配置的實(shí)訓(xùn)設(shè)備普遍較為落后，大部分只是針對(duì)部分內(nèi)容設(shè)計(jì)，因此實(shí)訓(xùn)內(nèi)容單一，不能同時(shí)進(jìn)行多種控制技術(shù)和設(shè)備的技能實(shí)訓(xùn)，學(xué)校要配備多種實(shí)訓(xùn)裝置，不但需要大量的實(shí)訓(xùn)場所，設(shè)備資金的投入也大大地增加，學(xué)生還很難建立綜合控制的概念，難以達(dá)到教學(xué)要求。

發(fā)明內(nèi)容

為解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種可以自由組合且能夠全面、系統(tǒng)地對(duì)學(xué)生進(jìn)行過程控制綜合的實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)和技能培訓(xùn)的過程控制綜合實(shí)訓(xùn)裝置。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明是通過以下的技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的：

過程控制綜合實(shí)訓(xùn)裝置，其特征在于，包括上位機(jī)、儀表盤、常規(guī)儀表控制系統(tǒng)、可編程控制系統(tǒng)和模擬對(duì)象系統(tǒng)，所述的上位機(jī)與可編程控制系統(tǒng)連通，而所述的可編程控制系統(tǒng)和常規(guī)儀表控制系統(tǒng)均設(shè)置在儀表盤上，而所述的模擬對(duì)象系統(tǒng)通過一切換開關(guān)與所述的可編程控制系統(tǒng)和常規(guī)儀表控制系統(tǒng)切換連通。

所述的模擬對(duì)象系統(tǒng)包括第一框架，第二框架，設(shè)置在第一框架上的空壓機(jī)和壓力儲(chǔ)罐，設(shè)置在第二框架上部的上水箱、下水箱和熱水鍋爐，以及設(shè)置在第二框架下部的儲(chǔ)水箱，其中，所述的上水箱、下水箱和熱水鍋爐均通過兩條相同的管路與儲(chǔ)水箱連通，所述的兩條管路上分別設(shè)置有第一磁力循環(huán)泵和第二磁力循環(huán)泵，而所述的壓力儲(chǔ)罐和空壓機(jī)連通。

進(jìn)一步，所述的設(shè)置有第一磁力循環(huán)泵的管路上還設(shè)置有電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，而所述的設(shè)置有第二磁力循環(huán)泵的管路上則設(shè)置有變頻器，且所述的兩條管路上均設(shè)置有流量計(jì)。

另外，所述的上水箱和下水箱上分別設(shè)置有第一智能差壓式液位變送器和第二智能差壓式液位變送器。

而所述的熱水鍋爐上設(shè)置有E型熱電偶和鉑熱電阻。

所述的壓力儲(chǔ)罐和空壓機(jī)之間的管路上設(shè)置有氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)。且所述的壓力儲(chǔ)罐為三級(jí)儲(chǔ)氣罐，同時(shí)所述的壓力儲(chǔ)罐上設(shè)置有壓力表和智能壓力變送器。

此外，所述的常規(guī)儀表控制系統(tǒng)包括直流電源、指示儀表、控制儀表、記錄儀表、操作器、變送器和執(zhí)行器，所述的直流電源設(shè)置在儀表盤內(nèi)，而所述的指示儀表、控制儀表、記錄儀表、操作器、變送器和執(zhí)行器設(shè)置在儀表盤上。

進(jìn)一步，所述的可編程控制系統(tǒng)包括PLC和變頻器，所述的PLC設(shè)置在儀表盤內(nèi)的支架上，而所述的變頻器設(shè)置在儀表盤上，且所述的可編程控制系統(tǒng)同時(shí)與所述的變送器和執(zhí)行器連通。

在所述的儀表盤上，還設(shè)置有電源控制及保護(hù)單元，所述的電源控制及保護(hù)單元包括空氣開關(guān)、電壓表和漏電保護(hù)器。當(dāng)然，在儀表盤后還可以設(shè)置故障設(shè)置模塊，通過所述的故障設(shè)置模塊設(shè)置系統(tǒng)和儀表的故障，訓(xùn)練學(xué)生維護(hù)、調(diào)試和操作系統(tǒng)的能力。

其中，模擬對(duì)象現(xiàn)場的儀表信號(hào)均通過儀表盤下方的插接扣與儀表盤連通，避免金屬線裸露，避免線路短路對(duì)儀表和人身造成傷害。

所述的上位機(jī)包括多臺(tái)電腦、一與多臺(tái)電腦連通的服務(wù)器、以及設(shè)置在服務(wù)器上的三維力控工控軟件。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明可進(jìn)行常規(guī)儀表控制技術(shù)、PLC控制技術(shù)和計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的實(shí)訓(xùn)；且可通過切換可以靈活方便使系統(tǒng)在常規(guī)儀表控制、PLC控制和計(jì)算機(jī)控制之間轉(zhuǎn)換；另外，本發(fā)明控制參數(shù)齊全，包括壓力、流量、溫度和液位等參數(shù)的控制；控制類型齊全，包括單回路控制、串級(jí)控制、比值控制、前饋控制、均勻控制等；且控制系統(tǒng)接線方便，均通過儀表盤插接線的方式連接；各種控制間數(shù)據(jù)共享，即實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)可以同時(shí)在儀表和上位機(jī)觀察；而由于采用了網(wǎng)絡(luò)版的工控組態(tài)軟件，可以同時(shí)有多臺(tái)上位機(jī)進(jìn)行監(jiān)控；此外，本發(fā)明不僅可進(jìn)行控制系統(tǒng)的實(shí)訓(xùn)，還可進(jìn)行儀表安裝、調(diào)試、維修技能培訓(xùn)；而通過盤后的故障設(shè)置模塊可以設(shè)置系統(tǒng)和儀表故障，訓(xùn)練學(xué)生維護(hù)、調(diào)試和操作系統(tǒng)的能力。

本發(fā)明所述的儀器和儀表采用的是插接連線，避免金屬線裸露，避免線路短路對(duì)儀表和人身造成傷害。而由于所有儀表都集成在儀表盤的操作臺(tái)上，其標(biāo)準(zhǔn)儀表每一個(gè)項(xiàng)目均可以共享使用，提高了儀表利用率，降低了裝置成本。