隨著生產過程自動化的發(fā)展,對自動化專業(yè)人才的要求越來越高,高校作為培養(yǎng)自動化高級人才的基地,在提高教育教學質量和人才培養(yǎng)質量上,應該不斷地進行改革創(chuàng)新,使培養(yǎng)的自動化專業(yè)人才更容易適應企業(yè)崗位要求,滿足社會對高級自動化人才的需求。
本文設計一個基于工業(yè)空調的儀表測量與過程控制的實驗系統(tǒng),該系統(tǒng)緊密結合工程實際,對溫度、壓力等過程變量能實時控制,并可以結合智能控制理論與計算機控制技術,對被控量實現(xiàn)智能控制。該系統(tǒng)能滿足高校自動化類專業(yè)的儀表測量與過程控制類實驗教學和科學研究需要。
1 實驗系統(tǒng)的設計
實驗系統(tǒng)結構組成如圖1所示,由實驗對象、儀表測量系統(tǒng)、儀表控制系統(tǒng)、變頻調速控制系統(tǒng)、計算機控制系統(tǒng)組成,實驗對象及控制系統(tǒng)示意圖如圖2所示。
實驗對象為工業(yè)空調,由多節(jié)方形風箱、進風機、進風管路、冷卻器、電加熱器、出風管路等組成,還有相應的輔助設備,如:冷凍(卻)水箱、水泵、冷凍水調節(jié)閥、水管路等。工業(yè)空調應用廣泛,為學生所熟悉,其工作原理為:外界新風從進風口通過風機進入空調本體,先經冷卻器冷卻,使風的溫度保持一定,然后經過電加熱器的加熱,使得出風的壓力、溫度和濕度達到工藝要求。
儀表測量系統(tǒng)主要是檢測空調的運行狀態(tài),測量儀表安裝位置分現(xiàn)場安裝與控制柜安裝。測量系統(tǒng)現(xiàn)場安裝儀表的作用與選擇為:PI1用于測量送往冷卻器的冷凍水壓力大小,儀表采用量程為0~0.6 Mpa的普通彈簧管壓力表;PI2和PI3分別測量空調的進風壓力、出風壓力的大小,儀表采用量程為0~0.6 Mpa的膜盒壓力表;TI1用于測量送往冷卻器的冷凍水溫度,儀表采用量程為0~50 ℃的雙金屬溫度計;QI用于測量送往冷卻器的冷凍水量,儀表采用普通水表,可對冷凍水量進行累計;LIA用于水箱液位檢測與報警,儀表采用液位控制器??刂乒癜惭b的儀表作用與選擇為:MI1和TI2是一整套溫濕度傳感及測量儀表,用于測量空調器的出風溫度和出風相對濕度,其中MI1用于相對濕度的測量,量程為0~100%,TI2用于溫度的測量,量程為0~150℃;QIJ用于測量送往冷卻器的冷凍水量,采用渦輪流量傳感器+渦輪流量變送器+智能流量計算控制儀的組合儀表,既能對冷凍水量的瞬時值進行顯示,也可對冷凍水量進行累計。