WKGK-100過程控制綜合實驗臺

WKGK-100過程控制綜合實驗臺為適應本科教學而精簡開發、經濟適用的過程控制實驗裝置，由實驗對象系統、儀表控制屏組成。

一、WKGK-100技術指標

1.工作電源：單相三線 220V±5% 50Hz

2.整機容量：<1KVA

二、系統簡要描述

整套系統分為：上位控制層系統，實驗對象層，檢測傳感、變送、執行設備，上位控制軟件四部分。系統特點:整套系統安放在可移動的試驗臺桌上，小巧且實驗裝置占地面積小。

(一)上位控制層系統：①智能儀表控制模塊。②RS485多功能數據采集模塊。

(二)實驗對象層系統：

1.控制對象：由鋁合金框架安裝底板、不銹鋼儲水箱、有機玻璃雙容串接水箱，不銹鋼復合管路、儀表控制屏等組成。

(1)鋁合金框架及安裝底板：鋁合金框架安裝有機玻璃雙容串接水箱、鋁合金框架安裝底板安裝固定支撐框架、檢測傳感執行裝置、管路等。

(2)不銹鋼儲水箱及水泵安裝在鋁合金上，作為一體。水泵出水口帶快插接頭，

用快接軟管將水泵同控制對象管路系統相連便可實驗。

(3)有機玻璃雙容串接水箱：由進口有機玻璃制作，上水箱、下水箱、上下水箱雙容串接安裝，每個水箱帶溢流管及下排水管及閥門，壓力液位傳感器接口。

 (三)檢測傳感器：

1.流量傳感器：渦輪流量計，各兩個。

    2.液位傳感器：擴散硅液位傳感器二個，分別用于檢測上下兩個水箱的液位。

    (四)上位過程控制系統

1.上位控制操作/實驗面板

上位控制操作/儀表控制屏同實驗對象裝置一體制作安裝。上位控制操作/儀表控制屏安裝在鋁合金框架上方。

2.上位控制操作/實驗面板

(1)上位控制操作/實驗面板：鋁質噴塑結構。

(2）強電控制面板：裝有漏電保護空氣開關、電流型漏電保護器，充分考慮人身安全保護；

(3)控制器面板：智能儀表控制面板、RS485總線數據采集控制面板。

(4)信號接口面板：控制對象中的儀表信號和電氣信號轉移到信號接線板上，提供AI、AO、DO等傳感器檢測及執行器控制信號接口，便于學生自己連線組成不同的控制系統。實驗者通過安全型接插式導線將實驗板與信號板之間進行不同的配線，以完成過程控制各類實驗。

3.上位過程控制系統配置

(1)智能儀表控制系統

儀表控制系統核心為PID智能控制儀表，儀表內集成了各種算法，根據現場情況整定儀表控制算法的各種參數，達到控制效果。同時帶通訊功能的儀表與上位計算機的軟件平臺通訊。儀表各種參數和過程值進入軟件平臺（一般為工控組態軟件）的數據庫，再加上組態的流程畫面和操作界面，可以方便在上位計算機整定參數，對過程值進行記錄分析。

(2) RS485總線數據采集控制系統（DDC系統）

采用RS485總線的數據采集卡（8路AD、4路DA、8路DI、4路DO）采用外部數據采集模塊的形式，其核心為帶RS485通訊的數據采集模塊和計算機算法軟件；同時集成高級語言、虛擬儀器LABVIEW、MATLAB等語言，實現對液位、流量的閉環控制功能及算法研究。在DDC系統中提供開放的算法軟件供實驗和算法編程參考，方便實驗教學和工程人才培養。

三、 基本實驗內容

品目一：儀表控制系統實驗

1、過程控制系統的組成實驗

（1）過程控制及檢測裝置硬件結構組成的認識，控制方案的組成及控制系統連接實驗。
（2）智能調節儀表、智能變送儀表等各種智能儀表的操作及參數設定。
（3）傳感器的校正（零點遷移與量程調整）實驗

（4）控制回路的選擇及回路連接線實驗

2、被控對象特性測試實驗

（1）單容液位數學模型的測試實驗；

（2）雙容水箱液位數學模型的測試實驗

（3）單回路控制系統的實踐

3、單回路控制系統實驗

（1）單回路控制系統的實踐

（2）單容液位定值控制實驗；

（3）雙容液位定值控制實驗

4、串級控制系統實驗

（1）串級控制系統的連接實踐

（2）雙容液位串級控制實驗

品目二：DDC控制系統實驗

1、過程控制系統的組成實驗

（1）過程控制及檢測裝置硬件結構組成的認識，控制方案的組成及控制系統連接實驗。
（2）智能調節儀表、智能變送儀表等各種智能儀表的操作及參數設定。
（3）傳感器的校正（零點遷移與量程調整）實驗

（4）控制回路的選擇及回路連接線實驗

2、被控對象特性測試實驗

（1）單容液位數學模型的測試實驗；

（2）雙容水箱液位數學模型的測試實驗

（3）單回路控制系統的實踐

3、單回路控制系統實驗

（1）單回路控制系統的實踐

（2）單容液位定值控制實驗；

（3）雙容液位定值控制實驗

4、串級控制系統實驗

（1）串級控制系統的連接實踐

（2）雙容液位串級控制實驗

四、 單套主要配置清單：