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仪表自动化实验室整体解决方案优质资料.doc
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仪表自动化实验室整体解决方案优质资料.doc
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仪表自动化实验室整体解决方
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仪表实验室建设方案
仪表在各个行业中应用也是越来越广,特别是在化工行业,仪表无处不在;为了让学生了解
仪表自动化技术需求方向,着重提高学生实际动手能力及故障排除意识,培养学生对仪表自
动化控制系统的认知,使学校与工厂实现无缝连接,满足我校化工仪表、化工工艺等专业的
实验与实训教学要求,制定了一套化工仪表实验室建设方案,提请学校有关领导参考。
实验室场地选在实验楼 B 座的三层,那里有计划预留的几个仪表实训室,场地能满足
欲购置的仪表实训设备的要求。
计划购置的化工仪表实训装置,是浙大中控生产的,技术参数也是由浙大中控提供的,
这些设备性能先进,实用性强。以往全国石油和化工行业职业技能大赛(包括 2021 年),化
工仪表维修工的比赛用设备都采用浙江中控科教仪器生产的。
一、本方案简介
1)、 本方案实现了对各种仪表的检测认识,包括从就地显示仪表到远传仪表、从一次
仪表到二次仪表;从常规仪表到总线仪表。从单块仪表的安装、维修、调校到工业四大热工
参数的系统调试。具备工业四大参数仪表:液位、流量、温度、压力;同时在各控制参数中
选用各种检测元件:
A:温度检测元件包含 PT100、CU50 热电阻、热电偶等;
B:流量仪表包含电磁流量计、孔板流量计、涡轮流量计等;
C:液位仪表包含磁翻板、差压变送器等;
D:压力仪表包含压力变送器、压力表等;
E:执行机构包含拖动类执行机构变频器,也包含工业上常用的电动调节阀和气动调节阀
等。
F:现场总线仪表包括 PROFIBUS DP/PA 总线仪表,EPA 工业以太网总线仪表。
2)、 本方案实现了生产现场经常出现的仪表故障的设置与解决方法。
A:实现对温度仪表故障的设置:选型安装尺寸、信号接线等方面故障;
B:实现对流量故障的设置:安装位置、影响流量大小、信号接线等方面故障;
C:实现对液位仪表故障的设置:安装位置、信号接线等方面故障;
D:实现对调节阀故障的设置:气源、信号接线、安装位置等方面故障。
3)、 本方案可实现多种工业常用的控制方案。
A:实现单回路控制方案,温度、液位、流量的单回路控制;
B:串级控制方案,温度串级控制;
C:比值控制方案,分程(选择)控制方案。
二、整体方案相关实验设备介绍
在整个实验室建设方案中,我们从基础到系统,从简单到复杂,根据学校对学生的从
低年级到高年级的教学过程,我们拟制了以下设备组成;在这些设备中,包含从一次仪表到
二次仪表认识,从就地仪表到变送仪表认识,从常规仪表到 HART 总线仪表认识的 YB3000
仪表专业实训装置;包含有针对仪表维修工竞技实训装置的 CS2000 设备;包含有专业针对
仪表检修和故障解决的 YB2000D 化工自动化实训装置。这三套设备是循序渐进的学习过程
来指引学生,为学生在将来的工作岗位上打下坚实的专业知识和技能。其设备介绍如下:
(一)、YB3000 仪表专业实训装置
YB3000 针对仪表专业的基础教学实训平台,其项目与功能满足学校“过程控制仪表”
课程实训的教学要求。通过本套实训装置,学生可熟练掌握过程控制仪表及装置的使用、调
试与维护,熟悉仪表控制装置信号回路及信号关系,培养与提高学生从事仪表及过程自动化
系统维护的专业基础技能,为将来走向工作岗位打下坚实的基础。
1、YB3000 实训装置特点
a.布局情景性:实训平台按仪表控制屏式样加装相关仪表,配合现场仪表与现场信号
装置。
b.操作灵活与开放性:各类信号源、仪表无固定线路连接,实训中根据实训项目、
目的,按实际要求选用、连接。
c.实训工程性:各类信号源、仪表均由端子排引线,实训中通过端子接线形式构建所
需装置、线路及信号回路。
d.实训项目及内容多样性:实训设备包括显示、控制、操作、执行、变送、测量、
安全及报警等多种类仪表。
e.设备先进性:采用目前广泛应用的先进的、智能化自动化仪表。
f.实训安全性:装置具有接地保护、漏电保护功能,安全性符合相关的国标标准。
2、YB3000 实训装置组成
实训平台
实训平台具有四个功能区,分别为:实训工作台面、电源与信号源区域、仪表安装网
孔板区域、现场仪表框架区。
连接原则:电源、信号源、仪表接线端子均分别引线到各自独立的端子排上,便于接
线实训中的反复操作;电源、信号源、仪表输入输出端独立设置,同时便于学生熟悉、理解
各回路,理解输入、输出信号关系;模块仪表间、仪表与信号源间无固定连接,便于根据实
训内容与要求,灵活连接,接线操作安全方便,最大程度的锻炼了学生的动手能力和理解能
力。
1)、实训工作台面
实训台面为铁质双层亚光密纹喷塑结构,外形尺寸约 120×75×70cm,桌面为防火、
防水、耐磨高密度板,结构坚固;桌面用于安装电源控制屏、信号源屏、仪表安装网孔板,
并提供一个宽敞舒适的工作台面;台面设抽屉,下部设柜,用于放置工具、存放挂件及资料
等。
2)、喷塑网孔板
用于安装实训仪表、信号指示仪表、接线端子。各模块仪表相对独立,便于安装和拆
卸实训。
3)、交流电源
提供实验所需的单相 AC220V 电源,装置容量:<4.5kVA。设有交流电源监视电压表;
通过空气开关、启停按钮与指示灯进行总电源控制与指示;设有漏电保护控制装置;具有 4
路 AC220V 电源对外输出到接线端子;各路电源通过开关进行控制,并提供指示灯指示。
4)、直流电压源
提供电压:24VDC,电流 3A,经接线端子提供 8 路电源输出;
提供电压:5VDC,电流 1A,经接线端子提供 2 路电源输出。
安装位置:实训平台电源区
5)、电压、电流信号源
提供二路独立可调直流 1-5V 电压信号源和一路直流 0-30mA 电流信号源。带负载范围:
100—1K。
安装位置:实训平台信号源区,分别经接线端子输出。
6)、指针式精密电流表
技术参数:测量范围 0-30mA,精度 0.2 级。
安装位置:实训平台网孔板,分别引线到接线端子,能灵活地用于测量差压变送器输
出电流和信号源的输出电流及其它电流。
7)、数字式电压表
技术参数:测量范围 0-10V,可换量程,三位半(31/2)。
安装位置:实训平台网孔板,分别引线到接线端子,能灵活地用于信号电压测量。
8)、盘装标准压力表
技术参数:指针式,直径:150mm,压力范围 0—0.16MPa,精度 0.25。
安装位置:嵌装式网孔板安装。网孔板安装导压管接头。
9)、盘装标准数字压力表
技术参数:测量范围:0-0.25MPa,内置电源供电。
安装位置:嵌装式网孔板安装,网孔板安装导压管接头
10)、气动定值器
技术参数:气源压力:140—250KPa,输出气压 0-100KPa 可调。
安装位置:实训平台信号区,分别提供气源引入接头、输出接头,接头可安装于信号
源区或网孔板,便于为差压变送器、气动执行器提供压力信号、控制信号。
11)、减压过滤器
安装位置:实训平台桌侧挂装。一只减压过滤器为两只定值器提供 140KPa 的气源压
力,另一只减压过滤器为电气阀门定位器提供气源。
12)、不锈钢安装框架(带脚轮,方便移动)
外形尺寸约 100×50×50cm,用于仿现场安装差压变送器;支承气动执行器;放置马
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