化工自动化仪表实训正文.doc

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1、绪论本实训平台的设计结合了目前各大院校《化工测量及仪表》、《检测技术及仪表》、《热工自动化及仪表》、《非电量测量与控制技术》、《过程控制》等课程实验大纲的要求。通过该实验装置的使用和学习，学生能够掌握有关化工仪表及自动化的基本知识，对有关仪表的安装、调试及使用有一定的了解，并对化工生产中如何进行液位、温度、压力和流量等参数的自动化控制有基本的认识。本实验装置的设计思想主要是通过学生使用本实训平台，首先完成传感器与检测技术等一系列基本实验，来掌握传感器与检测技术课程所要求的基本原理、操作技能和动手能

2、力，以及对化工生产现场的工业自动化仪表有一定程度的认识，并掌握其使用方法。还能通过完成几个综合性实验，对控制系统有一个较为全面的认识，形成基本解决实践问题的知识体系。并能进一步让学生自己组合和设计各种不同的实验系统，进行创新性实验，培养其创新思想和能力。本实验指导书中大量篇幅描述了实际工业现场常用的仪器仪表，并对传感器及仪表进行有针对性的解析，在第一章中，对本套系统作了整体的介绍，包括硬件和软件部分；第二章中对化工中最常用的离心泵进行了介绍；第三章对工业现场应用普遍的执行器电动调节阀作了详细的技术

3、描述；第四章对本套装置中四块三类仪表进行了详细介绍；第五章对装置的主题传感器和变送器进行了叙述讲解；第六章实现了对四大热工参数的自动控制；第七章着重讲解了无纸记录仪在化工生产现场中的一个重要应用；第八章可完成一些开放性的实验项目，如组态编程和控制实验。在解析说明过程中侧重于对学生动手能力的锻炼，在常用的四大热工参数的传感器检测手段上，都作了两种以上的选型，使学生对传感器的工作原理有一个比较认识过程，另外增加了两种执行机构，使参数变得可控，进而可以使用者在认识传感器的基础上进行控制类实验，使实验装置

4、不仅具有良好的自动检测功能，同样具有更高的自动控制功能。本实验指导由于编者时间仓促和水平能力有限，很多内容是作者的经验和见解，欢迎高校老师的批评指正，以使本实验指导书日臻完善。81第一章实验装置的结构组成和系统认识实验1.1实验系统认识实验本套系统将现场对象系统和二次仪表操作台结合为一体，在操作对象系统的同时，可以就地查看显示仪表的相关信息。实验装置中配备有压力、流量、温度、液位传感器，除温度输出阻值外，其它三种均有相应的变送器对传感器输出信号进行变送，以输出电流信号给仪表（或远传）使用。为实现对

5、上述四大热工参数的自动调节，本套装置中，还配备有相应的调节执行器------电动调节阀和调压模块，前者可以对压力、流量和液位进行自动调节控制，后者可实现温度的平滑连续调节。控制箱中装有四块工业常用的仪表，可以同时采集三路现场信号进行对比显示，也可经三路不同的信号同时显示在一块仪表中，并能对实时变化的参数进行存储和绘制实时和历史曲线。本套装置还配备上位机监控系统，利用组态软件将仪表所有数据采集显示并绘成曲线，通过对过程参数变化曲线的对比，能更直观有效的分析传感器变送器的各大性能指标，为方便实验针对每

6、一时刻参数的具体数值作查询，上位机软件中具有数据报表功能，可以同时记录所有仪表采集的变量值，对本套实验装置中所有的参数，本软件工程都对应开发了相应的自动控制实验项目，另外还可自行开发实验项目。1.1.1系统结构流程图如下：图1-1-1THPHG-1对象系统流程图811.1.2上位机工程实验项目如下：图1-1-2THPHG-1工程主菜单811.2实验装置硬件组成本套装置为对象和现场变送器显示二次仪表一体式结构设计，对象系统中由液位水箱、复合加热水箱、仪表控制箱、各类检测装置、两套执行器、一套水路动力

7、系统以及一个接线箱组成。1.2.1液位水箱：液位水箱采用淡蓝色优质有机玻璃，不但坚实耐用，而且透明度高，便于学生直接观察液位的变化。为严格按照压力变送器量程需要，水箱高度需与传感器量程对应起来，水箱尺寸为：直径*高=250*550mm。水箱由缓冲槽、工作槽、采压孔、出水管和溢流管组成，进水时水管中的水先流入缓冲槽，出水时工作槽的水经隔板边缘流入出水管，这样经过缓冲和线性化的处理，工作槽的液位较为稳定，便于观察。水箱底部连接有电容式、扩散硅和差压液位压力变送器，可对水箱的压力和液位进行检测和变送。储

8、水箱由不锈钢板制成，尺寸为：长×宽×高=66cm×35㎝×43㎝，能同时满足液位水箱和复合加热水箱的实验供水需要。储水箱内部有椭圆形塑料过滤网罩，以防杂物进入水泵和管道。1.2.2复合加热水箱：复合加热水箱由两层水箱结构组成，内层为加热水箱，配备有1KW电加热管，尺寸为：直径*高=200*370mm。其顶盖上还布有一条进水管路和两只温度传感器，分别为PT100和Cu50热电阻，插入深度垂直居中、水平偏前。加热水箱中设有进水管路，还有溢流保护口，保护顶盖不承受较大压力。整个内层加热水