方案说明书
南京康尼科技实业有限公司
2010.3
一、产品概述
该实训装置由控制对象和控制柜两部分组成，控制对象由模拟现场水塔的透明水箱、工业级仪表、各种阀类、显示仪和执行器等部件组成，而控制柜则由内部的PLC、电源等器件和控制面板上的触摸屏、数字显示仪及操作按钮等组成等。设备能够较好地模拟工业现场环境，实现温度、流量、液位、压力四个基本模拟量的单独或配合的控制实训。并通过各终端设备上实时数据的采集与显示，方便了学生对控制过程中参量变化观察和控制原理的理解。同时设备还运用了数字量方面的基本知识。 设备适合自动化课程教学中，连续加工过程的开环和闭环控制的教学培训，能够对加工过程中的各种参数变量进行采集、显示和控制。学生通过对温度、流量、液位、压力等的闭环PID调节实训，掌握工业过程控制理论与实际应用技术。设备能够模拟楼宇共水或工业共水的全部过程，系统通过PLC的控制，利用组太软件采集数据、设置参数、显示调节过程曲线。
KNT-PGK3型 过程控制实训装置实物图
二、产品特点
1、对象系统主体框架由铝型材制作，机械强度好、重量轻且耐用。并设有带刹车滚轮，便于移动。
2、水箱全部采用进口透明材料加工，耐高温性较好，便于学生观察水箱的液位变化。
3、管路采用透明水管和快速接头连接，能够实现管路的改动和快速组建。
4、对象系统与控制系统利用接线专用端子通过接线实现联接，可以锻炼培养学生的接线技能。
5、控制柜采用钢质材料加工双表面蜜纹喷塑结构，柜门为透明设计，强度高、耐用。内部装有网孔板，便于电气元件的更换、安装与调试，另外还设有带刹车滚轮，便于移动。
6、系统的所有的电气控制元件和执行元件全部采用直流24V安全工作电源，保证操作者的人身安全。
三、实训项目
1、常规实验
（1）压力变送器的信号转换及特性
（2）液位传感器的信号转换及特性
（3）流量计的信号转换及特性
（4）温度传感器的信号转换及特性
（5）对象特性测试实验
（6）液位单回路PID调节
（7）压力单回路PID调节
（8）流量单回路PID调节
（9）温度单回路PID调节
2、复杂实验
（1）压力、液位实现的液位串级PID调节
（2）流量、液位实现的液位串级PID调节
（3）流量、压力实现的压力串级PID调节
（4）压力、流量实现的流量串级PID调节
四、产品组成
该过程控制实训装置主要由控制对象和控制柜两部分组成。
1、控制对象
由铝型材框架、透明水箱、变频磁力泵、比例电磁阀、液位传感器、压力变送器、流量计、温度传感器、加热管、电磁阀、手动球阀、快接头、水管等组成。
系统主要有三个水箱（一个储水箱，两个功能水箱）、一个泵（动力源）、以及各个支路上完成不同功能的执行部件和检测元件组成。
当设备不用时，全部的水都在储水箱或者全部放空，使用设备时，先往储水箱中注水，再由泵往两个水箱注水，超出水位时，水箱通过溢流管回水至储水箱。当达到要求水位时，通过各个支路之间的配合，完成实验要求。
当做流量实验时：可设定固定流量值，系统按照设定流量供水，当需改变系统流量时，只需改变控制终端流量数值，通过控制变频器来增大或者改变系统流量大小。其他支路配合按照实验要求而定。现场仪表、触摸屏、监控界面同时显示当前流量值，便于学生对比。
当做压力实验时：电磁阀、手动阀1可选择闭合，单独测压力这个支路，通过调节支路上的电动执行器(比例调节)来达到恒定压力的效果。当压力超过或低于一定值时，系统会相应的调整流量大小来补偿。
当做液位实验时:可通过电磁阀1、压力支路的开闭或电动执行器(比例调节)度来补充或放走一部分液体，来达到恒定液位的效果。
当做温度实验时：加温管将把加温水箱内的水温度加至设定温度，等待温度传感器检测，到达设定温度时，停止加温，温度传感器将进行实时检测，来保证水箱内水温恒定。
做系统实验时：系统通过压力、流量、液位、温度四个参数之间的配合，做到恒压（模拟量）、恒流量（模拟量）、恒液位（模拟量）、恒温度（模拟量）。
完成实验后:两功能水箱的水通过手动阀3、4回流至储水箱。
2、控制柜
由钢质控制柜及内部网孔板、小型断路器、开关电源、继电器、PLC、触摸屏、变频器、数字显示仪、控制按钮、指示灯、接线端子、导轨、走线槽及电源线等组成。
PLC与变频器用户可根据需要选择西门子、三菱或其他公司的产品。
五、基本技术参数
1、输入电源:AC220V±10%(单相三线)；
2、整体功率：<1kVA；
3、对象尺寸：1100mm×600mm×1800mm；
4、柜子尺寸：740mm×424mm×1093mm
5、工作环境：温度-5℃～+40℃；湿度85%（25℃）；海拔＜4000m；
六、产品基本配置
序号 | 名 称 | 规 格 | 数量 | 单位 | 备 注 |
1 | 对象框架 | 1100mm×600mm×1800mm，铝型材加工。 | 1 | 个 | |
2 | 控制柜 | 740mm×424mm×1093mm，钢质材料加工双表面蜜纹喷塑结构，内置网孔板。 | 1 | 个 | |
3 | 水箱 | 储水箱1个、功能水箱2个。 | 1 | 套 | |
4 | 电动执行器 | 比例调节 | 2 | 个 | |
5 | 电磁阀 | | 1 | 个 | |
6 | 液位传感器 | 超声波传感器 | 1 | 个 | |
7 | 压力变送器 | | 1 | 个 | |
水管温度传感器8 | 流量计 | | 1 | 个 | |
9 | 温度传感器 | | 1 | 个 | |
10 | 加热管 | | 1 | 个 | |
11 | 变频磁力泵 | | 1 | 台 | |
12 | 手动球阀 | 4个 | 1 | 套 | |
13 | 液位开关 | | 1 | 个 | |
14 | 管路元件 | 快接头若干、水管若干 | | | |
15 | PLC | 西门子S7-200 | 1 | 套 | 选择一种 |
三菱FX2N |
16 | 变频器 | 西门子MM420，单相220V输入/三相输出。功率＞0.4KW | 1 | 台 | 选择一种 |
三菱FR-D720-0.4K-CHT |
17 | 小型断路器 | 2P | 1 | 个 | |
| | | | | |
18 | 开关电源 | DC24V | 1 | 台 | |
19 | 触摸屏 | 彩，10.4寸 | 1 | 台 | |
20 | 数字显示仪 | 三位半数字显示。 | 1 | 台 | |
21 | 按钮及开关 | | 1 | 套 | |
22 | 其它电气元件 | 接线端子、导轨及走线槽若干。 | 1 | 套 | |
23 | 计算机 | 品牌机 | 1 | 台 | 用户自备 |
24 | 电脑桌 | | 1 | 张 | 用户自备 |
25 | 附件 | 相关资料、实验指导书、软件、参考程序及常用元气件配件等。 | 1 | 套 | |
| | | | | |
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