第 分 部产品使用说明
第一部分 产 品 使 用 说 明
概述 生产与生活的自动化是人类长久以来所梦寐以求的目标,在18世纪自动控 制系统在蒸汽机运行中得到成功的应用以后,自动化技术时代开始了。随着工业 技术的更新,特别是半导体技术、微电子技术、计算机技术和网络技术的发展, 自动化仪表已经进入了计算机控制裝置时代。在石油、化工、制药、热工、材料 和轻工等行业领域中,以温度、流量、物位、压力和成分为主要被控变量的控制 系统都称为“过程控制υ。过程控制不仅在传统工业改造中,起到了提高质量, 节约原材料和能源,减少环境污染等十分重要的作用,而且已成为新建的规模大、 结构复杂的工业生产过程中不可缺少的组成部分。随着计算机控制装置在控制仪 表基础上的发展,自动化控制手段也越来越丰富。其中有在工业领域有着广泛应 用的智能数字仪表控制系统、智能仪表加计算机组态软件控制系统、计算机DDC 控制系统、PLC控制系统、DCS分布式集散控制系统、FCS现场总线控制系统等。 在现代化工业生产中,过程控制技术正为实现各种最优的技术经济指标、提高经 济效益和劳动生产效率、改善劳动条件、保护生态环境等起到越来越大的作用
一、概述 生产与生活的自动化是人类长久以来所梦寐以求的目标，在 18 世纪自动控 制系统在蒸汽机运行中得到成功的应用以后，自动化技术时代开始了。随着工业 技术的更新，特别是半导体技术、微电子技术、计算机技术和网络技术的发展， 自动化仪表已经进入了计算机控制装置时代。在石油、化工、制药、热工、材料 和轻工等行业领域中，以温度、流量、物位、压力和成分为主要被控变量的控制 系统都称为“过程控制”。过程控制不仅在传统工业改造中，起到了提高质量， 节约原材料和能源，减少环境污染等十分重要的作用，而且已成为新建的规模大、 结构复杂的工业生产过程中不可缺少的组成部分。随着计算机控制装置在控制仪 表基础上的发展，自动化控制手段也越来越丰富。其中有在工业领域有着广泛应 用的智能数字仪表控制系统、智能仪表加计算机组态软件控制系统、计算机 DDC 控制系统、PLC 控制系统、DCS 分布式集散控制系统、FCS 现场总线控制系统等。 在现代化工业生产中，过程控制技术正为实现各种最优的技术经济指标、提高经 济效益和劳动生产效率、改善劳动条件、保护生态环境等起到越来越大的作用
RTGK-2型系统介绍 RTGK-2型过程控制实验装置是根据我国工业自动化及相关专业教学特点, 吸取了国外同类实验装置的特点和长处,并与目前大型工业自动化现场紧密联 系,采用了工业上广泛使用并处于领先的AI智能仪表加组态软件控制系统、 DCS(分布式集散控制系统),经过精心设计、多次实验和反复论证后,推出的 套基于本科生、研究生教学和学科基地建设的实验设备。该设备涵盖了《信号和 信息处理》、《传感技术》、《工程检沁》、《模式识別》、《控制理论》《自动化技术》、 《智能控制》、《过程控制》、《自动化仪表》、《计算机应用和控制》、《计算机控制 系统》等课程的教学实验与硏究。整个系统美观实用,功能多样,使用方便,既 能进行验证性、设计性实验,又能提供综合性实验,可以满足不同层次的教学和 科研要求。 RTGK-2型过程实验装置的检测信号、控制信号及被控信号均采用ICE标准, 即电压1~5V,电流4~20mA。实验系统供电要求:三相380V交流电,外型尺寸 1850×1450×900mm,重量:300Kg 一)、RTGK-2型系统主要特点 1.被调参数囊括了流量、压力、液位、温度四大热工参数。 2.执行器中既有电动调节阀(或气动调节阀)、三相SCR移相调压等仪表类 执行机构,又有变频器等电力拖动类执行器。 3.调节系统除了有调节器的设定值阶跃扰动外,还有在对象中通过另一动 力支路或电磁阀和手操作阀制造各种扰动。 4.一个被调参数可在不同动力源、不同的执行器、不同的工艺线路下演变 成多种调节回路,以利于讨论、比较各种调节方案的优劣。 5.某些检测信号、执行器在本对象中存在相互干扰,它们同时和工作时需 对原独立调节系统的被调参数进行重新整定,还可对复杂调节系统比较优劣。 6.各种控制算法和调节规律在开放的组态实验软件平台上都可以实现。 7.实验数据及图表可以永久存储,在MCGS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
二、RTGK-2 型系统介绍 RTGK-2 型过程控制实验装置是根据我国工业自动化及相关专业教学特点， 吸取了国外同类实验装置的特点和长处，并与目前大型工业自动化现场紧密联 系，采用了工业上广泛使用并处于领先的 AI 智能仪表加组态软件控制系统、 DCS(分布式集散控制系统)，经过精心设计、多次实验和反复论证后，推出的一 套基于本科生、研究生教学和学科基地建设的实验设备。该设备涵盖了《信号和 信息处理》、《传感技术》、《工程检测》、《模式识别》、《控制理论》、《自动化技术》、 《智能控制》、《过程控制》、《自动化仪表》、《计算机应用和控制》、《计算机控制 系统》等课程的教学实验与研究。整个系统美观实用，功能多样，使用方便，既 能进行验证性、设计性实验，又能提供综合性实验，可以满足不同层次的教学和 科研要求。 RTGK-2 型过程实验装置的检测信号、控制信号及被控信号均采用 ICE 标准， 即电压 1~5V，电流 4~20mA。实验系统供电要求：三相 380V 交流电，外型尺寸： 1850×1450×900mm，重量：300Kg 一）、RTGK-2 型系统主要特点 1．被调参数囊括了流量、压力、液位、温度四大热工参数。 2．执行器中既有电动调节阀（或气动调节阀）、三相 SCR 移相调压等仪表类 执行机构，又有变频器等电力拖动类执行器。 3．调节系统除了有调节器的设定值阶跃扰动外，还有在对象中通过另一动 力支路或电磁阀和手操作阀制造各种扰动。 4．一个被调参数可在不同动力源、不同的执行器、不同的工艺线路下演变 成多种调节回路，以利于讨论、比较各种调节方案的优劣。 5．某些检测信号、执行器在本对象中存在相互干扰，它们同时和工作时需 对原独立调节系统的被调参数进行重新整定，还可对复杂调节系统比较优劣。 6．各种控制算法和调节规律在开放的组态实验软件平台上都可以实现。 7．实验数据及图表可以永久存储，在 MCGS 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
该系统设计本着从工程化、参数化、现代化、开放性和培养综合性人才的原 则出发。在实验对象中采用了工业现场常用的检测控制裝置!仪表采用具有人工 智能算法及通讯接□的智能调节仪,上位机监控软件采用MGS工控组态软件等。 基型产品控制系统中既有上位监控机加智能仪表控制系统,又有上位监控机加远 程数据采集计算机DDC控制系统。对象系统预留有扩展信号接□,用于控制系统 二次开发,进行DCS控制,计算机DDC控制,PLC控制开发。扩展控制系统为DCS 分布式集散控制系统,西门子S7300PC加上位WNCC组态软件。学生们通过对 该实验裝置的了解和使用,进入企业后能够很快适应环境进入角色。同时该系统 也为教师和研究生提供了一个高水平的学习和研究开发平台。 二)、RTGK-2型实验对象组成结构 过程控制实验对象系统包含有:不锈钢储水箱(长×宽×高:850×450× 400m)、强制对流换热器系统、串接圆筒有机玻璃上水箱(Φ250×370mm)、中 水箱(Φ250×370mm)、下水箱(Φ250×270mm)、三相4.5KW电加热锅炉(由不 锈钢锅炉内胆加温筒和封闭式外循环不锈钢冷却锅炉夹套组成),纯滞后盘管实 验装置。系统动力支路分为两路组成:一路由单相丹麦格兰富循环水泵、电动调 节阀、涡轮流量计、自锁紧不锈钢水管及手动切换阀组成;另一路由小流量水泵 变频调速器、小流量电磁流量计、自锁紧不锈钢水管及手动切换阀组成。如图 2-1的系统结构图所示。图中的检测变送和执行元件有:液位传感器、温度传感 器、涡轮流量计、电磁流量计、压力表、电动调节阀、电磁阀等。 RTGK-2实验对象的检测及执行装置包括: 检测裝置:扩散硅压力液位传感器。分别用来检测上水箱、下水箱液位和小 流量水泵 的管道压力;电磁流量计、涡轮流量计分別用来检测小流量泵动力支路流量和单 相格兰富水泵动力支路流量;Pt100热电阻温度传感器分别用来检测锅炉內胆、 锅炉夹套和对流换热器冷水出口、热水出口、纯滞后盘管出囗水温 执行裝置:三相可控硅移相调压装置用来调节三相电加热管的工作电压;电 力调节阀 调节管道出水量;变频器调节小流量泵
该系统设计本着从工程化、参数化、现代化、开放性和培养综合性人才的原 则出发。在实验对象中采用了工业现场常用的检测控制装置！仪表采用具有人工 智能算法及通讯接口的智能调节仪，上位机监控软件采用 MCGS 工控组态软件等。 基型产品控制系统中既有上位监控机加智能仪表控制系统，又有上位监控机加远 程数据采集计算机 DDC 控制系统。对象系统预留有扩展信号接口，用于控制系统 二次开发，进行 DCS 控制，计算机 DDC 控制，PLC 控制开发。扩展控制系统为 DCS 分布式集散控制系统，西门子 S7300PLC 加上位 WINCC 组态软件。学生们通过对 该实验装置的了解和使用，进入企业后能够很快适应环境进入角色。同时该系统 也为教师和研究生提供了一个高水平的学习和研究开发平台。 二）、RTGK-2 型实验对象组成结构 过程控制实验对象系统包含有：不锈钢储水箱（长×宽×高：850×450× 400mm）、强制对流换热器系统、串接圆筒有机玻璃上水箱（Ф250×370mm）、中 水箱（Ф250×370mm）、下水箱（Ф250×270mm）、三相 4.5KW 电加热锅炉（由不 锈钢锅炉内胆加温筒和封闭式外循环不锈钢冷却锅炉夹套组成），纯滞后盘管实 验装置。系统动力支路分为两路组成：一路由单相丹麦格兰富循环水泵、电动调 节阀、涡轮流量计、自锁紧不锈钢水管及手动切换阀组成；另一路由小流量水泵、 变频调速器、小流量电磁流量计、自锁紧不锈钢水管及手动切换阀组成。如图 2-1 的系统结构图所示。图中的检测变送和执行元件有：液位传感器、温度传感 器、涡轮流量计、电磁流量计、压力表、电动调节阀、电磁阀等。 RTGK-2 实验对象的检测及执行装置包括： 检测装置：扩散硅压力液位传感器。分别用来检测上水箱、下水箱液位和小 流量水泵 的管道压力；电磁流量计、涡轮流量计分别用来检测小流量泵动力支路流量和单 相格兰富水泵动力支路流量；Pt100 热电阻温度传感器分别用来检测锅炉内胆、 锅炉夹套和对流换热器冷水出口、热水出口、纯滞后盘管出口水温。 执行装置：三相可控硅移相调压装置用来调节三相电加热管的工作电压；电 动调节阀 调节管道出水量；变频器调节小流量泵
「锅炉 阀175口 中水箱 P水箱 液位传 }电加地 8 散热管 西 阀15 下水箱 液位传 四水卻 感器 涡轮流 口“量计 阀19 女斗D 电磁流 量计 压力表 储水箱 小流量 单相泵 放水口 图2-1、系统结构图
图 2-1、系统结构图