CN103310696A

CN103310696A - 仪表技能培训装置

Info

Publication number: CN103310696A
Application number: CN2013102442191A
Authority: CN
Inventors: 郭凯志
Original assignee: Nanjing College of Chemical Technology
Current assignee: Nanjing College of Chemical Technology
Priority date: 2013-06-18
Filing date: 2013-06-18
Publication date: 2013-09-18

Abstract

本发明涉及一种仪表技能培训装置，其特征在于，包括控制柜、计算机、模拟对象系统和故障设置单元，所述的控制柜与计算机通过数据线连接，所述的模拟对象系统与所述的控制柜通过信号线连通，而所述的故障设置单元设置在控制柜内，此外，所述的控制柜内还设置有直流电源、电源分配器、信号分配器、安全栅、温度变送器、变频器、加热调压模块，而所述的控制柜上还设置有指示仪表、控制仪表、记录仪表和操作器。本发明提供一种能够全面、系统地对学生进行仪表安装、接线、调试、故障排除和系统投运等技能培训的实训装置。

Description

仪表技能培训装置

技术领域

本发明涉及一种仪表和自动化控制专业教学的实训装置，具体地讲就是对仪表专业、自动化专业、计算机控制技术专业的学员及从事相关行业的企业职工进行技能培训的仪表技能培训装置。

背景技术

仪表技能的培训包括仪表安装、接线、调试、故障排除和系统投运等，是高等院校仪表和自动化专业的核心能力课程。目前国内各院校配置的实训设备普遍较为落后，大部分只是针对部分内容进行设计的，因此实训内容单一，不能同时对多种控制技术和设备进行技能实训，如果要进行多种仪表实训，需要在多个实训装置间频繁更换，不但浪费时间，学校也要配备多种实训装置，需要大量的实训场所，设备资金的投入也大大地增加，学生很难建立综合控制的概念，难以达到教学要求。

发明内容

为解决现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种能够全面、系统地对学生进行仪表安装、接线、调试、故障排除和系统投运等培训的仪表技能培训装置。

为达到上述目的，本发明是通过以下的技术方案来实现的：

仪表技能培训装置，其特征在于，包括控制柜、计算机、模拟对象系统和故障设置单元，所述的控制柜与计算机通过数据线连接，所述的模拟对象系统与所述的控制柜通过信号线连通，而所述的故障设置单元设置在控制柜内，此外，所述的控制柜内还设置有直流电源、电源分配器、信号分配器、安全栅、温度变送器、变频器、加热调压模块，而所述的控制柜上还设置有指示仪表、控制仪表、记录仪表和操作器。

进一步，所述的控制柜上还设置有电源控制及保护单元，所述的电源控制及保护单元包括空气开关、电压表和漏电保护器。

此外，所述的模拟对象系统包括框架和设置在框架上的模拟对象，而所述的模拟对象则包括设置在框架上部的热水锅炉和压力/液位储罐，以及设置在框架下部的储水箱和空压机，所述的压力/液位储罐和空压机通过管路连通，而所述的热水锅炉和压力/液位储罐分别通过第一磁力循环泵和第二磁力循环泵与储水箱连通。而所述的第一磁力循环泵和第二磁力循环泵之间设置有第二操作截止阀。

所述的热水锅炉和储水箱之间的管路上设置有第一电动执行器，所述的压力/液位储罐和储水箱之间的管路上设置有流量计，而所述的压力/液位储罐和空压机之间的管路上则设置有第二电动执行器，第一电动执行器和第二电动执行器均为直行程电动执行器，所述的流量计为电磁流量计。

所述的热水锅炉包括内胆层和夹套层，所述的内胆层上设置有第一温度传感器、第二温度传感器和第一压力变送器，而所述的夹套层内则设置有第三温度传感器和第二压力变送器，所述的热水锅炉内胆层的底部设置有加热管，且所述的热水锅炉的内胆层与储水箱的管路和热水锅炉的夹套层与储水箱的管路之间还设置有第一操作截止阀。

所述的压力/液位储罐上还设置有液位变送器、压力变送器、玻璃液位计、安全阀、压力表和排气阀，同时，所述的压力变送器和液位变送器也固定在框架上。

此外，所述的故障设置单元包括线路故障设置模块、管路故障设置模块、系统故障设置模块。

本发明的有益效果是：

一、实训内容全面：

实训内容包括温度、压力、流量和液位的测量仪表、控制仪表、显示仪表以及检测系统、控制系统的安装、接线、调试、故障排除和系统投运等。

二、故障设置具有灵活性和方便性：

故障设置可以在故障设置单元中设置，也可以在计算机中设置，且故障具有分层次由简单到复杂、由单元到系统的可选性，使教师和考官可以根据学员情况灵活地设置故障，由于多种故障可能造成同一非正常现象，可以使学员达到最大的实训收益。

附图说明

图1为本发明一实施例的结构示意图。

附图中主要标记含义如下：

1、储水箱 2、第一磁力循环泵 3、第二磁力循环泵 4、空压机5、第二操作截止阀 6、第二电动执行器 7、流量计 8、加热管9、液位变送器 10、压力变送器 11、玻璃液位计 12、安全阀13、压力表 14、压力储罐 15、第二压力变送器 16、第三温度传感器17、第一温度传感器 18、第一压力变送器 19、热水锅炉20、第二温度传感器 21、第一操作截止阀 22、第一电动执行器23、框架 24、控制柜 25、计算机 26、排气阀。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明作具体的介绍。

图1为本发明一实施例的结构示意图。

如图1所示：仪表技能培训装置，包括控制柜24、计算机25、模拟对象系统和故障设置单元，所述的控制柜24与计算机25通过数据线连接，所述的模拟对象系统与所述的控制柜24通过信号线连通，而所述的故障设置单元设置在控制柜24内，此外，所述的控制柜24内还设置有直流电源、电源分配器、信号分配器、安全栅、温度变送器、变频器、加热调压模块，而所述的控制柜24上还设置有指示仪表、控制仪表、记录仪表和操作器。此外，所述的控制柜24上还设置有电源控制及保护单元，所述的电源控制及保护单元包括空气开关、电压表和漏电保护器。

在本实施方式中，所述的模拟对象系统包括框架23和设置在框架23上的模拟对象，而所述的模拟对象则包括设置在框架23上部的热水锅炉19和压力/液位储罐14，以及设置在框架23下部的储水箱1和空压机4，所述的压力/液位储罐14用于模拟压力和液位两个对象，其和空压机4通过管路连通，而所述的热水锅炉19和压力/液位储罐14分别通过第一磁力循环泵2和第二磁力循环泵3与储水箱1连通，所述的第一磁力循环，2和第二磁力循环泵3之间设置有第二操作截止阀5，第二操作截止阀5可以使得第一磁力循环泵2和第二磁力循环泵3之间互为备用。

此外，所述的热水锅炉19和储水箱1之间的管路上设置有第一电动执行器22，所述的压力/液位储罐14和储水箱1之间的管路上设置有流量计7，所述的压力/液位储罐14和空压机4之间的管路上则设置有第二电动执行器6，第一电动执行器22和第二电动执行器6均为直行程电动执行器，而所述的流量计7为电磁流量计。

在本实施方式中，所述的热水锅炉19具体结构为，其包括内胆层和夹套层，所述的内胆层和夹套层分别通过管路与储水箱1连接，而所述的内胆层上设置有第一温度传感器17、第二温度传感器20和第一压力变送器18，而所述的夹套层内则设置有第三温度传感器16和第二压力变送器15，所述的热水锅炉19内胆层的底部设置有加热管8，且所述的热水锅炉19的内胆层与储水箱1的管路和热水锅炉19的夹套层与储水箱1的管路之间还设置有第一操作截止阀21，第一操作截止阀21可以改变进入到热水锅炉19的内胆层和夹套层的水流量。在本实施方式中，所述的第一温度传感器17、第二温度传感器20和第三温度传感器16均为铂热电阻。

而在所述的压力/液位储罐14上还设置有液位变送器9、压力变送器10、玻璃液位计11、安全阀12、压力表13和排气阀26，同时，所述的压力变送器10和液位变送器9也固定在框架23上。在本实施方式中，所述的压力变送器10为智能电容式压力变送器，液位变送器9为智能电容式差压变送器，且均带有HART通讯功能。

本实训装置对学员的技术培训包括：仪表及控制系统的安装技术、故障检测技术、故障排除技术、仪表校验技术、维护技术、控制系统的投运及参数整定技术等。其技术点在于：

1、仪表实训项目齐全，信号大小在常规的显示和记录仪表中显示的同时，还在计算机25中显示；

2、故障设置即可以在故障设置单元中设置，也可以在计算机25中设置，可方便地对学生进行仪表和系统安装、校验、维护、故障分析与判断以及故障的排除等能力的训练；

3、学员可根据要求自行设计系统并进行仪表安装调试；

4、学员实训数据、操作时间和出错次数被自动记录在计算机25中，便于老师准确掌握学员的实训情况，正确及时地对学员给予指导和公正地对实训质量进行评价和考核。

本发明还可以完成如下多种技能训练：

1、检测仪表安装、校验、维护、故障分析与判断以及故障的排除训练，如热电组、热电偶、压力表、温度变送器、差压变送器、压力变送器、流量变送器、液位变送器等；

2、显示仪表安装、调试和维护和组态，如智能显示仪和无纸记录仪；

3、调节器的操作、组态与校验；

4、安全栅的安装、调试和维护，包括输入型和输出型两类；

5、执行器安装、调试和维护，包括电动执行器、气动调节阀；

6、进行系统综合训练，学员设计、安装、调试控制系统，可实现温度、压力、流量、液位的单回路控制和串级控制，分程控制、均匀控制前馈控制等复杂控制系统。

上述实施例不以任何形式限制本发明，凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围内。

Claims

1.仪表技能培训装置，其特征在于，包括控制柜、计算机、模拟对象系统和故障设置单元，所述的控制柜与计算机通过数据线连接，所述的模拟对象系统与所述的控制柜通过信号线连通，而所述的故障设置单元设置在控制柜内，所述的控制柜内还设置有直流电源、电源分配器、信号分配器、安全栅、温度变送器、变频器、加热调压模块，而所述的控制柜上还设置有指示仪表、控制仪表、记录仪表和操作器。

2.根据权利要求1所述的仪表技能培训装置，其特征在于，所述的模拟对象系统包括框架和设置在框架上的模拟对象，而所述的模拟对象则包括设置在框架上部的热水锅炉和压力/液位储罐，以及设置在框架下部的储水箱和空压机，所述的压力/液位储罐和空压机通过管路连通，而所述的热水锅炉和压力/液位储罐分别通过第一磁力循环泵和第二磁力循环泵与储水箱连通。

3.根据权利要求2所述的仪表技能培训装置，其特征在于，所述的热水锅炉和储水箱之间的管路上设置有第一电动执行器，所述的压力/液位储罐和储水箱之间的管路上设置有流量计，而所述的压力/液位储罐和空压机之间的管路上则设置有第二电动执行器。

4.根据权利要求2所述的仪表技能培训装置，其特征在于，所述的热水锅炉包括内胆层和夹套层，所述的内胆层上设置有第一温度传感器、第二温度传感器和第一压力变送器，而所述的夹套层内则设置有第三温度传感器和第二压力变送器，所述的热水锅炉内胆层的底部设置有加热管，且所述的热水锅炉的内胆层与储水箱的管路和热水锅炉的夹套层与储水箱的管路之间还设置有第一操作截止阀。

5.根据权利要求2所述的仪表技能培训装置，其特征在于，所述的压力/液位储罐上设置有液位变送器、压力变送器、玻璃液位计、安全阀、压力表和排气阀，所述的压力变送器和液位变送器也固定在框架上。

6.根据权利要求1所述的仪表技能培训装置，其特征在于，所述的故障设置单元包括线路故障设置模块、管路故障设置模块、系统故障设置模块。