下水箱液位前馈-反馈控制系统课程设计 1 第一章 控制系统的组成 1 、系统简介 本现场总线控制系统是基于 PROFIBUS和工业以太网通讯协议、在传统过程控制实验装置的基础上升级而成的新一代过程控制系统。 整个实验装置分为上位控制系统和控制对象两部分,上位控制系统流程图如图 1-1所示: 图 1-1 上位控制系统流程图 控制对象总貌图如图 1-2所示。 下水箱液位前馈-反馈控制系统课程设计 2 图1-2 控制对象总貌图 2 、系统组成 本实验装置由被控对象和上位控制系统两部分组成。系统动力支路分两路:一路由三相(380V交流)磁力驱动泵、气动调节阀、直流电磁阀、PA电磁流量计及手动调节阀组成;另一路由变频器、三相磁力驱动泵(220V变频)、涡轮流量计及手动调节阀组成。 1.被控对象 下水箱液位前馈-反馈控制系统课程设计 3 被控对象由不锈钢储水箱、上、中、下三个串接圆筒形有机玻璃水箱、4.5Kw电加热锅炉(由不锈钢锅和锅炉夹套构成)、冷热水交换盘管和敷塑不锈钢管路组成。 水箱:包括上水箱、中水箱、下水箱和储水箱。 上、中、下水箱采用淡蓝色圆筒型有机玻璃,不但坚实耐用,而且透明度高,便于学生直能接观察到液位的变化和记录结果。上、中水箱尺寸均为:d=25cm,h=20 cm; 下水箱尺寸为:d=35cm,h=20 cm。每个水箱有三个槽,分别是缓冲槽,工作槽,出水槽。储水箱尺寸为:长×宽×高=68cm×52 ㎝×43 ㎝。储水箱内部有两个椭圆形塑料过滤网罩,防止两套动力支路进水时有杂物进入泵中。 模拟锅炉:此锅炉采用不锈钢制成,由加热层(内胆)和冷却层(夹套)组成。做温度实验时,冷却层的循环水可以使加热层的热量快速散发,使加热层的温度快速下降。冷却层和加热层都装有温度传感器检测其温度。 盘管:长37米(43 圈),可做温度纯滞后实验,在盘管上有两个不同的温度检测点,因而有两个不同的滞后时间。在实验过程中根据不同的实验需要选择不同的滞后时间。盘管出来的水既可以回流到锅炉内胆,也可以经过涡轮流量计完成流量滞后实验。 管道:整个系统管道采用敷塑不锈钢管组成,所有的水阀采用优质球阀,彻底避免了管道系统生锈的可能性。有效提高了实验装置的使用年限。其中储水箱底有一个出水阀,当水箱需要更换水时,将球阀打开让水直接排出。 2、检测装置 压力传感器、变送器:采用SIEMENS带 PROFIBUS-PA通讯协议的压力传感器和工业用的扩散硅压力变送器,扩散硅压力变送器含不锈钢隔离膜片,同时...