CN201910160U

CN201910160U - 一种过程控制实验装置

Info

Publication number: CN201910160U
Application number: CN2010205567025U
Authority: CN
Inventors: 纪兴权
Original assignee: Shenyang University of Chemical Technology
Current assignee: Shenyang University of Chemical Technology
Priority date: 2010-10-12
Filing date: 2010-10-12
Publication date: 2011-07-27
Anticipated expiration: 2020-10-12

Abstract

一种过程控制实验装置，涉及一种实验装置，包括有黑箱子、水槽、进水管路、转子流量计、节流孔板、控制阀、压力表，其被控对象黑箱子为三层架构，置于贮水箱上面，上层：8个水槽；中层12个水槽；下层8个水槽；28个水槽接变送器；进水管路中装有转子流量计，节流孔板。进水管路控制阀前装有手动阀和压力表。本实用新型对大化工(化工、石油、冶金、建材、制药、生物、食品酿造、大型注塑机等)流体(气、液、粘稠液、粉体)生产装置、设备和机器工艺过程自动控制实验。适用于高校、科研院所、培训机构等实验教学与科研及生产教学实验设备生产厂家公司。

Description

一种过程控制实验装置

技术领域

本实用新型涉及一种实验装置，特别是涉及一种过程控制的实验装置。

背景技术

过程控制装置有很多类型和规模实用型。控制手段已普遍使用各种计算机、工控机、DCS、FCS等控制系统，但在装置中除控制系统外，都有很多不足，诸如：一个实验装置能模拟的动态特性的数量少、类型少，仅有几个常用的典型的一、二、三阶，容量滞后特性，而且几乎不能随时得到希望需要的规定有具体数值的K、T、て等。动态特性中大纯滞后、各种非线性特性几乎没有或单一，同样也不易实现可调整、改变有具体要求的功能。控制回路少，同时有三个控制回路以上的几乎没有，仅能做单回路、串级、前馈——反馈、比值、选择性等几种控制方案。不能算作实验平台，满足不了新时期研究实验教学和科研需要。为得到多种工艺参数控制实验装置，追求所谓热工四个蚕食实验，采用多种模拟手段和方法，如有电锅、电炉、电扇、加热箱、换热器及热水贮槽等附属设备，结构复杂。殊不知一种工艺设备的模拟方法，如换热器作控制对象或对象中一部分，不能代表生产中的各种塔、釜、炉、锅、窑等动态特性，缺乏普适性，而且用热能对象，实验前准备时间长，实验时开车时间也长。一台装置上测变单元种类多，如，差压变送器，电压力变送器、电磁电流量计、涡轮流量计等，且多为实验室型。一台仪表问题，耽误学生做实验，投资大，可维护性差。有的被控对象建模麻烦，有的院校实验前不要求学生建模，这对加深学生对专业常用概念的理解和运用不利。如K、T、て、w等指的是控制对象中什么数值，大小由什么决定；可控性可观性中的不完全可控或可观等，在被控对象中怎样体现。一套装置一般只一组学生做实验，且3人。装置占地面积大，装置套数多时(一般十多套)，实验室显得很拥挤，组间影响大。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种过程控制实验装置，装置设有被控对象透明水槽，即黑箱子，附件均为无管路连接，可方便、快捷地组合。模拟装置原理简单、直观、建模容易，对大化工流体生产装置、设备和机器工艺过程控制实验。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：

一种过程控制实验装置，包括有黑箱子、水槽、进水管路、转子流量计、节流孔板、控制阀、压力表，被控对象黑箱子为三层架构，置于贮水箱上面，上层：8个水槽；中层12个水槽；下层8个水槽；28个水槽接变送器；进水管路中装有转子流量计，节流孔板。

所述的一种过程控制实验装置，其所述的进水管路控制阀前装有手动阀和压力表。

本实用新型的优点与效果是：

本实用新型一个“黑箱子”中有很多基本单元、各有不同特性和类型不同，且数量多。“黑箱子”概念又回归到原生产装置、设备、机器等。分布参数集急化方法，即一个“黑箱子”可以代表一个生产装置、设备或机器。本实用新型特种单元如纯滞后单元、各种非线性单元，作为附加件，用时临时很方便，轻易放上去，灵活性好。本实用新型可构成的控制回路多，可做多输入——多输出的耦合过程的自动控制实验。本实用新型实验介质单一，仅用水，模拟手段方法单一(液阻容单元)、测量变送器类型规格单一，安全、节能、经济性和维护性好。本实用新型管路设计负荷调整范围大，可得到大范时间常数。

附图说明

图1为本实用新型实验装置的主视图；

图2本实用新型实验装置的左视图；

图3为本实用新型实验装置的俯视图。

具体实施方式

下面参照附图对本实用新型进行详细说明。

本实用新型被控对象透明水槽，即“黑箱子”可分离的三层架构，放在贮水箱上面。

上层：8个水槽；中层12个大小水槽，其中4个作为代表测量变送器滞后用；下层8个大小水槽，其中4个为代表测量变送器滞后用。接变送器，总共28个水槽。各相邻水槽间可实现直通(R＝0)，阻通(R≠0)，断开(R＝∞)，基本单元时间常数0～3分钟。“黑箱子”通过槽间不同组合可实现1阶至多12阶动态特性，有自衡的、无自衡的、振荡的、积分的、耦合的、各种非线的、有纯滞后等。如有特种需要很容易、便捷的得到具体数值的基本单元具体特性且数值准确。测量变送器接管很容易接到“黑箱子”上纯滞后单元て＝0～2分钟，用时放入“黑箱子”某个水槽中。非线性单元可随意满足各种特性需要，用时可随意改变横截面积的元件，用时方便地放入某槽中。所有基本单元及附加件均为无管路连接。各进水管路中装有转子流量计，开始实验时能使系统运行快速进入稳定状态(用操作台键盘手操给定进水量时不直观，有时还不一定准)。作干扰实验用的进水管路也装有转子流量计，可以准确知道干扰量大小。进水管路中装有节流孔板，作为流量变送元件，做比值实验时用可临时接上。进水管路控制阀前装有手动阀和压力表，可调整进水管路水压，对满足不同时间常数时很有必要。当需要用水槽出口作控制输入时，控制阀前装有阀门(此时关闭阀)。装置占地面积：1.2×0.8m²(不含操作台)。控制用各种计算机、工控机、各种集散控制系统及软件可根据需要选用。

Claims

1.一种过程控制实验装置，包括有黑箱子、水槽、进水管路、转子流量计、节流孔板、控制阀、压力表，其特征在于被控对象黑箱子为三层架构，置于贮水箱上面，上层：8个水槽；中层12个水槽；下层8个水槽；28个水槽接变送器；进水管路中装有转子流量计，节流孔板。

2.根据权利要求1所述的一种过程控制实验装置，其特征在于所述的进水管路控制阀前装有手动阀和压力表。