单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,仪器仪表相关知识,授课教师,:,姜磊 黄芳,AE2000,型控制系统介绍,1.,电源部分：,控制柜上方为供电电源部分,.,2.DCS,部分：,从左往右卡件安排：,第一章,AE2000,装置概述,1,系统主要特点,（,1,）、囊括了流量、压力、液位、温度四大热工参数,（,2,）、多种执行机构与检测仪器,（,3,）、多种工艺条件下控制方案的实现,（,4,）、各种控制算法在开放组态实验软件平台上都可以实现,（,5,）、实验数据及图表可以永久存储，在组态软件中也可随时调用，以便实验者在实验结束后进行比较和分析,机构图,第一章,AE2000,装置概述,2,实验对象组成结构,2.1,检测装置,（,1,）压力计：压力变送器、差压变送器、压力表、,U,型差压管,（,2,）温度传感器及温度变送器：,Cu,电阻、,PT100,电阻、双金属温度计,（,3,）流量计：涡轮流量计、电磁流量计、金属转子流量计、孔板流量计、玻璃转子流量计,第一章,AE2000,装置概述,2.2,执行机构,（,1,）调节器：霍尼韦尔 电动调节阀，进口，标准信号,210V,直流电压输出,（,2,）变频器：施耐德变频器，西门子变频器，进口，标准信号,420mA,输出和,210V,直流电压输出,（,3,）加热器：调压模块，标准信号,420mA,输出,第一章,AE2000,装置概述,3,控制台组成结构,（,1,）电源和,I/O,信号系统：强电控制和信号接口面板,（,2,）智能调节仪系统：实现仪表智能控制。
图中，,a,：智能调节仪；,b,：,1,5V,或,0.2,1V,模拟量输入接口；,c,：,I/V,转换电阻；,d,：模拟量控制信号输出（,420mA,）；,e,：热电阻接口；,f,：,RS485,接口；,g,：电源开关,第一章,AE2000,装置概述,（,3,）,PLC,可编程控制：实现,PLC,系统控制,面板上提供模拟信号的接线端子,（,4,）,DDC,智能模块系统：实现研化模块,DDC,控制研华,4017,模块：,4,通道模拟量输入模块工作电源：直流,24V,输入类型：电压、电流输入范围：,150150mv,-500500mv,-11v,-55v,-1010v,-220mA,通讯方式：,485,通讯,研华,4024,模块：,4,路电流型模拟量输出工作电源：直流,24V,电流输出范围：,020mA,420mA,电压输出范围：,-10v10v,010v,通讯方式：,485,通讯,（,5,）流量积算仪：实现频率信号转电信号功能,a,流量积算变送仪；,b,电源开关；,cI,/V,转换电阻,;d,信号输入接口；,e,变送输出接口研华,4024,模块,4 RS-485,接口转换器与通讯电缆,（,1,）,RS-485,接口转换器,接口转换器可将,RS-232C,串行口的数据发送和数据接收信号转换成两线平衡的半双工,RS-485,信号。
2,）通讯电缆,485,通讯电缆线是控制台与,RS-485,接口转换器的衔接部分，长约,2,米，用一根两芯屏蔽线把两个九针串口（,DB9,母）连接而组成两个九针串口的针头定义相同：,1,为,485,，,2,为,485,第二章 控制系统介绍,1,、,PLC,控制系统,在本实验装置中采用的是西门子,S7-200,系列的,CPU224,控制器另挂,4,输入,1,输出模拟量模块,EM235,编程平台采用的是,STEP 7,MicroWIN,V4.0,板，可升级为中文板其监控平台采用的是,MCGS,北京昆仑通态软件第二章 控制系统介绍,在实验当中，被控对象的检测机构的信号给到西门子模拟量模块,EM235,的输入端，被控对象的执行机构的信号给到西门子模拟量模块,EM235,的输出端这样就够成了,PLC,控制的整个回路其中,PLC,控制器通过采集到的数据进行实际被控对象的所有的控制方案和算法都在,PLC,控制器当中完成与实现其中我们也可以通过,PC/PPI,通讯协议与上位机相连，通过上位机来监视现场的过程数据，改变所需要调的某些参数，并可以保存历史数据与曲线等2,、,DDC,控制系统,直接数字控制（,DDC,）系统是用一台工业计算机配以适当的输入输出设备，从生产过程中经输入通道获取信息，按照预先规定的控制算法（如,PID,、内回流等）计算出控制量，并通过输出通道，直接作用在执行机构上，实现对整个生产、实验过程的闭环控制，通常它有几十个控制回路。
在本实验装置当中采用的是研华输入输出模块工作原理如下：,3,、仪表控制系统,仪表控制系统是用工业上常用的仪表对被控对象进行简单的控制，比如单回路控制，位式控制等；也可以利用多个仪表组成串级控制仪表本身带有输入信号与输出信号端子1,、压力变送器,工作原理：当被测介质（液体）的压力作用于传感器时，压力变送器将压力信号转换成电信号，经归一化差分放大和输,V/A,电压、电流转换器，转换成与被测介质（液体）的液位压力成线性对应关系的,420mA,标准电流输出信号接线如下图所示：,接线说明：传感器为二线制接法，它的端子位于中继箱内，电缆线从中继箱的引线口接入，直流电源,24V+,接中继箱内正端（,+,），中继箱内负端（,）接负载电阻的一端，负载电阻的另一端接,24V-,传感器输出,420mA,电流信号，通过负载电阻,250,转换成,15V,电压信号零点和量程调整：,零点和量程调整电位器位于中继箱内的另一侧校正时打开中继箱盖，即可进行调整，左边的（,Z,）为调零电位器，右边的（,R,）为调增益电位器2,、温度传感器,Pt100,热电阻,工作原理：利用,Pt,电阻阻值与温度之间的良好线性关系接线说明：连接两端元件热电阻采用的是三线制接法，以减少测量误差。
在多数测量中，热电阻远离测量电桥，因此与热电阻相连接的导线长，当环境温度变化时，连接导线的电阻值将有明显的变化为了消除由于这种变化而产生的测量误差，采用三线制接法即在两端元件的一端引出一条导线，另一端引出两条导线，这三条导线的材料、长度和粗细都相同，如下图中所示的,a,、,b,、,c,它们与仪表输入电桥相连接时，导线,a,和,c,分别加在电桥相邻的两个桥臂上，导线,b,在桥路的输出电路上，因此，,a,和,c,阻值的变化对电桥平衡的影响正好抵消，,b,阻值的变化量对仪表输入阻抗影响可忽略不计3,、流量计（涡轮流量计、电磁流量计）,1,）、涡轮流量计：输出信号：频率，测量范围：,01.2m3/h.,接线如图所示：,2),、电磁流量计：输出信号：,420mA,，测量范围：,01.2m3/h.,接线说明：电磁流量计输入端采用的是,220V,的交流电，输出的是,420mA,的电流信号4,、压力表,安装位置：单相泵之后，电动调节阀之前测量范围：,00.25MPa,5,、电动调节阀,主要技术参数：,执行机构,型式：智能型直行程执行机构,输入信号：,010VDC/210VDC,输入阻抗：,250/500,输出信号：,420mADC,输出最大负载：,500,信号断电时的阀位：可任意设置为保持,/,全开,/,全关,/0100%,间的任意值,电源：,220V,10%/50Hz,6,、单相可控硅移相调压,通过,420mA,电流控制信号控制单相,380V,交流电源在,0380V,之间根据控制电流的大小实现连续变化。
7,、变频器,系统中所用的变频器的为施耐德和西门子变频调速器变频器的输出端与循环泵相连，实现循环泵支路的流量控制AE2000,过程控制系统控制软件,1,DCS,软件体系结构,2,DCS,组态控制软件,。
