RU100155U1 - EDUCATIONAL STAND "HYDRAULIC OBJECT" - Google Patents
EDUCATIONAL STAND "HYDRAULIC OBJECT" Download PDFInfo
- Publication number
- RU100155U1 RU100155U1 RU2010102592/11U RU2010102592U RU100155U1 RU 100155 U1 RU100155 U1 RU 100155U1 RU 2010102592/11 U RU2010102592/11 U RU 2010102592/11U RU 2010102592 U RU2010102592 U RU 2010102592U RU 100155 U1 RU100155 U1 RU 100155U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- tank
- pipe
- circulation
- main tank
- electric
- Prior art date
Links
Abstract
Учебный стенд «Гидравлический объект», содержащий основной бак, разделенный на две части, две переливные трубы, питающий трубопровод с расходомером Вентури и ручным вентилем, сливной бак, всасывающий трубопровод с насосом, отличающийся тем, что он снабжен циркуляционным баком, трубой стока, трубой выравнивающей, двумя циркуляционными трубами, вторым ручным вентилем, электрическим нагревателем, двумя датчиками температуры с электрическими выходными сигналами, тремя датчиками уровня с электрическими выходными сигналами, двумя реле протока с электрическими выходными сигналами, двумя датчиками расхода с электрическими выходными сигналами, датчиком давления с электрическим выходным сигналом, тремя электроприводными регулирующими клапанами, причем первая часть основного бака расположена выше второй его части, а сливной бак и циркуляционный бак установлены на одном уровне и соединены между собой трубой выравнивающей, образуя два сообщающихся сосуда, первая и вторая части основного бака через первый и второй ручные вентили соединены с питающим трубопроводом, первый электроприводной регулирующий клапан установлен на трубе стока, соединяющей первую часть основного бака со второй его частью, первый датчик расхода и второй электроприводной регулирующий клапан установлены на первой циркуляционной трубе, соединяющей первую часть основного бака с циркуляционным баком, второй датчик расхода и третий электроприводной регулирующий клапан установлены на второй циркуляционной трубе, соединяющей вторую часть основного бака с циркуляционным баком, первое и второе реле протока установлены на первой и второй пе� Training facility "Hydraulic facility", containing the main tank, divided into two parts, two overflow pipes, a supply pipe with a Venturi flowmeter and a manual valve, a drain tank, a suction pipe with a pump, characterized in that it is equipped with a circulation tank, a drain pipe, a pipe leveling, two circulation pipes, a second manual valve, an electric heater, two temperature sensors with electrical output signals, three level sensors with electrical output signals, two relay with electric output signals, two flow sensors with electric output signals, a pressure sensor with electric output signal, three electric control valves, the first part of the main tank located above its second part, and the drain tank and the circulation tank are installed at the same level and connected between a straightening pipe, forming two communicating vessels, the first and second parts of the main tank through the first and second manual valves are connected to the supply pipe, the first electric the tropodrive control valve is installed on the drain pipe connecting the first part of the main tank with the second part, the first flow sensor and the second electric control valve are installed on the first circulation pipe connecting the first part of the main tank with the circulation tank, the second flow sensor and the third electric control valve are installed on the second circulation pipe connecting the second part of the main tank to the circulation tank, the first and second flow switches are installed on the first and second ne
Description
Заявленное техническое решение (стенд) относится к учебным моделям и может быть использовано для построения и экспериментального исследования автоматических систем регулирования гидравлических и термодинамических процессов различной степени сложности, а также процессов транспорта жидкости, систем блокировок и противоаварийной защиты.The claimed technical solution (stand) relates to training models and can be used to build and experimentally study automatic control systems for hydraulic and thermodynamic processes of varying degrees of complexity, as well as liquid transport processes, blocking systems and emergency protection.
Из предшествующего уровня техники известен учебный стенд для снятия статических характеристик регулируемых насосов, содержащий гидробак, регулируемый насос, предохранительный клапан, нагрузочный дроссель, датчик расхода, датчик давления, датчик крутящего момента, датчик частоты вращения и двухкоординатный самописец, с которым электрически соединены датчик давления, датчик расхода и датчик крутящего момента (Патент RU 2007628 C1, 24.03.1992, опубликовано 15.02.1994).From the prior art, a training stand for taking the static characteristics of variable displacement pumps is known, comprising a hydraulic tank, an adjustable pump, a safety valve, a throttle valve, a flow sensor, a pressure sensor, a torque sensor, a rotational speed sensor and a two-coordinate recorder, to which a pressure sensor is electrically connected, flow sensor and torque sensor (Patent RU 2007628 C1, 03.24.1992, published 02.15.1994).
Недостатком известного стенда является отсутствие в его составе датчиков уровня в гидробаке и электрического нагревателя, что не дает возможности построения на его базе автоматических систем регулирования гидравлических и тепловых процессов с учебными целями.A disadvantage of the known stand is the lack of level sensors in the tank and an electric heater, which does not make it possible to build on its basis automatic systems for regulating hydraulic and thermal processes for educational purposes.
Известен стенд по определению коэффициентов истечения жидкости, включающий основной бак с системой перегородок с отверстиями и стационарную переливную трубу, в передней стенке основного бака имеется поворотная платформа для закрепления сопла или кольца с отверстием, при этом сливное отверстие с внутренней стороны основного бака перекрывается заслонкой, уравновешенной противовесом, малый мерный бак для определения расхода объемным способом, питающий трубопровод с вентилем, сливную емкость под соплом и малым мерным баком, зумпф, всасывающий трубопровод и насос (Маховиков Б.С. и другие «Гидравлика и гидравлический привод», лабораторные работы, СПГГИ, 1993 г., 88 с).A well-known stand for determining the coefficients of fluid flow, including the main tank with a system of partitions with holes and a stationary overflow pipe, in the front wall of the main tank there is a rotary platform for fixing the nozzle or ring with a hole, while the drain hole on the inside of the main tank is blocked by a balanced valve counterweight, a small volumetric tank for determining the flow rate in a volumetric way, a supply pipe with a valve, a drain tank under the nozzle and a small volumetric tank, sump, suction ayuschy line and a pump (Makhovikov BS and other "hydraulics and hydraulic drive", laboratory, SPGGI, 1993, at 88).
Недостатком известного стенда является отсутствие технической возможности независимого регулирования уровня жидкости в каждой половине бака, а также отсутствие в составе оборудования стенда датчиков измеряемых параметров с электрическим выходным сигналом, электроприводных регулирующих клапанов и электрического нагревателя, что препятствует созданию автоматических систем регулирования уровня и температуры жидкости в емкостях.A disadvantage of the known stand is the lack of technical ability to independently control the liquid level in each half of the tank, as well as the absence of sensors of measured parameters with an electric output signal, electric drive control valves and an electric heater in the equipment of the stand, which prevents the creation of automatic systems for regulating the level and temperature of liquids in tanks .
Наиболее близким к заявленному техническому решению является стенд гидравлический, предназначенный для изучения сопротивлений трубопроводов и струеформирующих устройств. Для этого стенд содержит основной бак с соплом, перегородкой и стационарной переливной трубой внутри него, малый мерный бак для определения расхода жидкости, питающий трубопровод с вентилем, сливную емкость под соплом и малым мерным баком, всасывающий трубопровод, зумпф и насос. Стенд также снабжен дополнительным мерным баком и дополнительной сливной емкостью, расположенными с боковой стороны основного бака, дополнительной переливной трубой, одетой на стационарную переливную трубу с возможностью перемещения относительно последней, причем верхняя часть дополнительной переливной трубы соединена канатом через систему блоков с барабаном ручной лебедки и указателем уровня жидкости в основном баке, а основной бак разделен вертикальной перегородкой на две части, одна, из которых присоединена к опытному трубопроводу со штуцерами и стеклянными пьезометрами, при этом опытный трубопровод выполнен с участками поворота на 180°, участками расширения и сужения трубопровода, и снабжен расходомером и задвижкой на выходе его, а сопла или кольца с отверстиями расположены во второй части основного бака (Патент RU 2275607 C1, 27.12.2004, опубликовано 27.04.2006, Бюл. №12) (прототип).Closest to the claimed technical solution is a hydraulic stand, designed to study the resistance of pipelines and jet-forming devices. For this purpose, the stand contains a main tank with a nozzle, a baffle and a stationary overflow pipe inside it, a small measuring tank for determining the fluid flow rate, a supply pipe with a valve, a drain tank under the nozzle and a small measuring tank, a suction pipe, a sump and a pump. The stand is also equipped with an additional measuring tank and an additional drain tank located on the side of the main tank, an additional overflow pipe, dressed on a stationary overflow pipe with the ability to move relative to the latter, and the upper part of the additional overflow pipe is connected by a cable through a block system with a hand winch drum and a pointer liquid level in the main tank, and the main tank is divided by a vertical partition into two parts, one of which is connected to the experimental pipeline with fittings and glass piezometers, while the experimental pipeline is made with sections of rotation of 180 °, sections of expansion and contraction of the pipeline, and is equipped with a flow meter and a valve at its outlet, and nozzles or rings with holes are located in the second part of the main tank (Patent RU 2275607 C1, December 27, 2004, published April 27, 2006, Bull. No. 12) (prototype).
Недостатком данного стенда является отсутствие в составе его оборудования электрического нагревателя, датчиков температуры, датчиков расхода и датчиков уровня с электрическим выходом, а также регулирующих клапанов, управляемых электрическим сигналом, что не позволяет подключить стенд к вычислительному устройству (управляющему контроллеру, компьютеру) для обучения студентов современным методам обработки данных эксперимента в реальном времени и моделирования работы автоматических систем регулирования.The disadvantage of this stand is the lack of an electric heater, temperature sensors, flow sensors and level sensors with an electrical output, as well as control valves controlled by an electrical signal, which does not allow connecting the stand to a computing device (control controller, computer) for students modern methods of processing experimental data in real time and modeling the operation of automatic control systems.
Задача, на решение которой направлено заявленное устройство, заключается в расширении функциональных возможностей учебного стенда.The task to which the claimed device is directed is to expand the functionality of the training stand.
Решение поставленной задачи достигается за счет того, что в известном стенде, содержащем основной бак, разделенный на две части, две переливные трубы, питающий трубопровод с сужающим устройством Вентури и ручным вентилем, сливной бак, полупогружной насос, дополнительно установлены: циркуляционный бак, труба стока, труба выравнивающая, две циркуляционных трубы, второй ручной вентиль, электрический нагреватель, два датчика температуры, три датчика уровня, два реле протока, два датчика расхода, датчик давления, три электроприводных регулирующих клапана, причем, первая часть основного бака расположена выше второй его части, а сливной бак и циркуляционный бак установлены на одном уровне и соединены между собой трубой выравнивающей, образуя два сообщающихся сосуда, а первая и вторая части основного бака через первый и второй ручные вентили соединены с питающим трубопроводом, а первый электроприводной регулирующий клапан установлен на трубе стока, соединяющей, первую часть основного бака со второй его частью, а первый датчик расхода с аналоговым электрическим выходом и второй электроприводной регулирующий клапан установлены на первой циркуляционной трубе, соединяющей первую часть основного бака с циркуляционным баком, а второй датчик расхода с аналоговым электрическим выходом и третий электроприводной регулирующий клапан установлены на второй циркуляционной трубе, соединяющей вторую часть основного бака с циркуляционным баком, а первое и второе реле протока с дискретными электрическими выходами установлены на первой и второй переливной трубе соответственно, а первый датчик уровня и первый датчик температуры с аналоговыми электрическими выходами установлены в первой части основного бака, а второй датчик уровня и второй датчик температуры с аналоговыми электрическими выходами установлены во второй части основного бака, а третий датчик уровня с дискретным электрическим выходом установлен в циркуляционном баке, в который опущена всасывающая труба насоса.The solution to this problem is achieved due to the fact that in the well-known stand containing the main tank, divided into two parts, two overflow pipes, a supply pipe with a Venturi narrowing device and a manual valve, a drain tank, a semi-submersible pump, additionally installed: circulation tank, drain pipe , leveling pipe, two circulation pipes, a second manual valve, an electric heater, two temperature sensors, three level sensors, two flow switches, two flow sensors, a pressure sensor, three electric actuators valves, moreover, the first part of the main tank is located above its second part, and the drain tank and the circulation tank are installed at the same level and are interconnected by an equalizing pipe, forming two communicating vessels, and the first and second parts of the main tank through the first and second manual valves connected to the supply pipe, and the first electric control valve is installed on the drain pipe connecting the first part of the main tank to the second part, and the first flow sensor with an analog electrical output and the second an electric drive control valve is installed on the first circulation pipe connecting the first part of the main tank to the circulation tank, and a second flow sensor with an analog electrical output and a third electric control valve are installed on the second circulation pipe connecting the second part of the main tank to the circulation tank, and the first and second flow switches with discrete electrical outputs are installed on the first and second overflow pipes, respectively, and the first level sensor and the first temperature sensor atura with analog electrical outputs are installed in the first part of the main tank, and a second level sensor and a second temperature sensor with analog electrical outputs are installed in the second part of the main tank, and a third level sensor with a discrete electrical output is installed in the circulation tank into which the pump suction pipe is lowered .
Техническим результатом, обеспечиваемым приведенной совокупностью признаков, является расширение учебных функций стенда за счет введения возможности автоматического регулирования уровня жидкости в 1-й и 2-й частях основного бака с одновременной возможностью регулирования температуры жидкости в этих же емкостях: в первой части бака - путем включения/отключения нагревательного элемента, во второй - путем добавления нагретой воды из 1-й части бака.The technical result provided by the given set of features is the expansion of the training functions of the stand by introducing the ability to automatically control the liquid level in the 1st and 2nd parts of the main tank with the simultaneous ability to control the temperature of the liquid in the same containers: in the first part of the tank - by turning on / turning off the heating element, in the second - by adding heated water from the 1st part of the tank.
Устройство поясняется фиг.1, где дана схема стенда «Гидравлический объект».The device is illustrated in figure 1, which gives a diagram of the stand "Hydraulic object".
Стенд «Гидравлический объект» содержит основной бак, разделенный на первую 1 и вторую 2 части, сливной бак 3, циркуляционный бак 4, первый 5 и второй 6 датчики температуры, первый 7 и второй 8 датчики уровня, электрический нагреватель 9, первый 10, второй 11 и третий 12 электроприводные регулирующие клапаны, трубу стока 13, первую 14 и вторую 15 переливные трубы, первое 16 и второе 17 реле протока, первый 18 и второй 19 ручные вентили, первый 20 и второй 21 датчики расхода, первую 22 и вторую 23 циркуляционные трубы, питающий трубопровод 24, трубу Вентури 25, расходомер 26, насос 27, датчик давления 28, всасывающую трубу 29, уравнительную трубу 30, третий датчик уровня 31.The stand "Hydraulic object" contains the main tank, divided into the first 1 and second 2 parts, a drain tank 3, a circulation tank 4, the first 5 and second 6 temperature sensors, the first 7 and second 8 level sensors, an electric heater 9, the first 10, the second 11 and third 12 electric control valves, drain pipe 13, first 14 and second 15 overflow pipes, first 16 and second 17 flow switches, first 18 and second 19 hand valves, first 20 and second 21 flow sensors, first 22 and second 23 circulation pipes, feed pipe 24, Venturi pipe 25, flow p 26, pump 27, pressure sensor 28, the intake pipe 29, an equalizing pipe 30, the third level sensor 31.
Аналоговые датчики (температуры 5 и 6, давления 7, 8, 28, расхода 20, 21, 26) и дискретные датчики расхода (реле потока) 16, 17 и уровня 31 имеют унифицированный выходной сигнал тока или напряжения и могут непосредственно подключаться к аналоговым и дискретным входам управляющего контроллера (в состав стенда контроллер не входит и на фиг.1 не показан). Исполнительные механизмы (нагревательный элемент 9 и регулирующие клапаны 10, 11, 12) управляются унифицированным аналоговым сигналом напряжения и могут непосредственно подключаться к аналоговым выходам управляющего контроллера. Насос 27 с частотным приводом, управляемым унифицированным сигналом тока. В дальнейшем было решено использовать центробежный насос с частотным приводом, имеющим такой же управляющий сигнал). Это позволяет создавать контуры автоматического регулирования различной сложности, в том числе каскадное регулирование.Analog sensors (temperatures 5 and 6, pressure 7, 8, 28, flow 20, 21, 26) and discrete flow sensors (flow switches) 16, 17 and level 31 have a unified output current or voltage signal and can be directly connected to analog and discrete inputs of the control controller (the controller is not included in the stand and is not shown in FIG. 1). Actuators (heating element 9 and control valves 10, 11, 12) are controlled by a unified analog voltage signal and can be directly connected to the analog outputs of the control controller. Pump 27 with a frequency drive controlled by a unified current signal. In the future, it was decided to use a centrifugal pump with a frequency drive having the same control signal). This allows you to create automatic control loops of varying complexity, including cascade control.
Стенд «Гидравлический объект» работает следующим образом: перед началом работы соединяют сигнальным кабелем с управляющим контроллером датчики температуры 5, и 6, датчики уровня 7, 8, и 31, электрический нагреватель 9, регулирующие клапаны 10, 11, и 12, реле протока 16 и 17, датчики расхода 20, 21, и 26, насос 27, датчик давления 28, закрывают на питающем трубопроводе 24 ручные вентили 18 и 19, заполняют рабочей жидкостью (например, дистиллированной водой) сливной бак 3 и циркуляционный бак 4, а так как они соединены уравнительной трубой 30, то уровень в них установится одинаковый. В память управляющего контроллера записывают программу управления работой стенда, содержащую, в том числе алгоритмы регулирования П, ПИ, ПИД. Далее на стенде можно проводить следующие лабораторные работы:The Hydraulic Object stand works as follows: before starting work, the temperature sensors 5, 6, temperature sensors 7, 8, and 31, electric heater 9, control valves 10, 11, and 12, flow switches 16 are connected with a signal cable to the control controller and 17, flow sensors 20, 21, and 26, pump 27, pressure sensor 28, close the manual valves 18 and 19 on the supply pipe 24, fill the drain tank 3 and the circulation tank 4 with the working fluid (for example, distilled water), and since they are connected by equalizing pipe 30, then the level in them is set tsya same. A program for controlling the operation of the stand is recorded in the memory of the control controller, including, among other things, control algorithms P, PI, PID. Further on the stand you can carry out the following laboratory work:
1. Исследование работы системы автоматического регулирования уровня жидкости в баке 1, для чего открывают ручной вентиль 18, в управляющем контроллере запускают программу управления работой стенда и включают алгоритм регулирования уровня (например, ПИД) в баке 1. Программа управления закрывает электроприводной клапан 10 и по показаниям датчика уровня 7 определяет текущее значение уровня в баке 1, сравнивает его с заданным значением и, если уровень меньше заданного, то включает насос 27 и по питающему трубопроводу 24 через открытый ручной вентиль 18 жидкость пополняет бак 1, а если уровень больше заданного, то открывает электроприводной регулирующий клапан 11 и уровень в баке 1 снижается до заданного значения. Если уровень жидкости в баке 1 превысит предельную величину, то излишек жидкости через переливную трубу 14 возвращается в сливной бак 3, при этом срабатывает реле протока 16, по сигналу которого программа управления выключает насос 27. Обучающиеся могут знакомиться с работой устройств нижнего уровня (датчиков, измерительных преобразователей, исполнительных механизмов), определять область устойчивости системы регулирования, влияние настроечных параметров алгоритма на качество переходного процесса и др.1. The study of the operation of the system of automatic control of the liquid level in the tank 1, for which the manual valve 18 is opened, the control program for the operation of the stand is launched in the control controller and the level control algorithm (for example, PID) in the tank is turned on 1. The control program closes the electric valve 10 and the level sensor 7 determines the current level value in tank 1, compares it with the set value and, if the level is less than the set value, it turns on the pump 27 and through the supply pipe 24 through an open manual valve s 18, the liquid fills the tank 1, and if greater than a predetermined level, opens the electrically driven control valve 11 and the level in the tank 1 is reduced to a predetermined value. If the liquid level in the tank 1 exceeds the limit value, then the excess liquid through the overflow pipe 14 returns to the drain tank 3, while the flow switch 16 is activated, by the signal of which the control program turns off the pump 27. Students can get acquainted with the operation of lower-level devices (sensors, measuring transducers, actuators), determine the stability region of the control system, the influence of the tuning parameters of the algorithm on the quality of the transition process, etc.
2. Исследование работы системы автоматического регулирования уровня жидкости в баке 2, для чего закрывают ручной вентиль 18 и открывают ручной вентиль 19, в управляющем контроллере запускают программу управления работой стенда и включают алгоритм регулирования уровня (например, ПИ) в баке 2. Программа управления закрывает электроприводной клапан 10 и по показаниям датчика уровня 8 определяет текущее значение уровня жидкости в баке 2, сравнивает его с заданным значением и, если уровень меньше заданного, то включает насос 27 и по питающему трубопроводу 24 через открытый ручной вентиль 19 жидкость пополняет бак 2, а если уровень больше заданного, то открывает электроприводной регулирующий клапан 12 и уровень в баке 2 приводится к заданному значению. Если уровень воды в баке 2 превысит предельную величину, то ее излишек через переливную трубу 15 возвращается в сливной бак 3, при этом срабатывает реле протока 17, по сигналу которого программа управления выключает насос 27. Обучающиеся могут исследовать работу устройств нижнего уровня (датчиков, измерительных преобразователей, исполнительных механизмов), определить область устойчивости системы регулирования, влияние настроечных параметров алгоритма на качество регулирования, наблюдать срабатывание блокировки и отключение насоса по превышению уровнем рабочей жидкости предельно допустимого значения и др.2. The study of the operation of the automatic control system of the liquid level in the tank 2, for which they close the manual valve 18 and open the manual valve 19, in the control controller run the program for controlling the operation of the stand and turn on the level control algorithm (for example, PI) in the tank 2. The control program closes the electric actuator valve 10 and according to the readings of the level sensor 8 determines the current value of the liquid level in the tank 2, compares it with the set value and, if the level is less than the set, then turns on the pump 27 and the supply pipe To the wire 24, through the open manual valve 19, the liquid replenishes the tank 2, and if the level is higher than the set value, it opens the electric drive control valve 12 and the level in the tank 2 is brought to the set value. If the water level in tank 2 exceeds the limit value, then its excess through the overflow pipe 15 returns to the drain tank 3, while the flow switch 17 is activated, by the signal of which the control program turns off the pump 27. Students can study the operation of lower level devices (sensors, measuring transducers, actuators), determine the stability region of the control system, the influence of the tuning parameters of the algorithm on the quality of regulation, observe the operation of the lock and the pump off according to ysheniyu working fluid level limit value, and others.
3. Исследование одновременной работы систем автоматического регулирования уровней рабочей жидкости в баке 1 и 2, для чего открывают ручной вентиль 18 и закрывают вентиль 19, в управляющем контроллере запускают программу регулирования уровня в баке 1 и баке 2. Процесс регулирования происходит, как описано в пунктах 1 и 2. Обучающиеся могут знакомиться с одновременной работой двух контуров регулирования уровня. В данном случае эти контура будут независимы, и контур регулирования в баке 2 при увеличении своего уровня жидкости открытием клапана 10 создаст возмущение для контура регулирования уровня в баке 1, что позволит изучать действие внешних возмущений на регулятор уровня жидкости в емкости.3. The study of the simultaneous operation of automatic control systems for the levels of the working fluid in the tank 1 and 2, for which they open the manual valve 18 and close the valve 19, in the control controller start the level control program in the tank 1 and tank 2. The control process occurs as described in paragraphs 1 and 2. Students can get acquainted with the simultaneous operation of two level control loops. In this case, these circuits will be independent, and the control circuit in the tank 2, when its liquid level increases by opening the valve 10, will create a disturbance for the level control circuit in the tank 1, which will allow us to study the effect of external disturbances on the liquid level regulator in the tank.
4. Исследование работы системы регулирование температуры в баке 1, для чего открывают ручной вентиль 18 и закрывают ручной вентиль 19, в управляющем контроллере запускают программу управления работой стенда и включают алгоритм регулирования температуры (например, ПИ) в баке 1. Программа управления закрывает электроприводной клапан 10, включает насос 27 и заполняет жидкостью бак 1 до заданного в программе предела. Функция противоаварийной защиты (ПАЗ) выполняется в случае поступления жидкости в переливную трубу 14 срабатывает реле протока 16, по сигналу которого программа управления выключает насос 27. (Попадание жидкости в трубу 14 - предаварийная ситуация) Далее, по показаниям датчика температуры 5 программа определяет текущее значение температуры, в баке 1, сравнивает его с заданным значением и, если температура меньше заданного значения, то включает нагреватель 9 и температура жидкости в баке 1 начинает увеличиваться, а если температура больше заданной, то выключает нагреватель 9 и температура в баке 1 снижается до заданного значения. Обучающиеся могут исследовать работу устройств нижнего уровня (датчиков, измерительных преобразователей, исполнительных механизмов), определить область устойчивости системы регулирования, влияние настроечных параметров алгоритма регулирования и тепловой инерции объекта на качество переходного процесса и др.4. Study of the operation of the temperature control system in the tank 1, for which the manual valve 18 is opened and the manual valve 19 is closed, the control program for the operation of the stand is launched in the control controller and the temperature control algorithm (for example, PI) in the tank 1 is activated. The control program closes the electric valve 10, turns on the pump 27 and fills the tank 1 with liquid up to the limit specified in the program. The emergency protection function (PAZ) is performed in the event of a liquid entering the overflow pipe 14, the flow switch 16 is activated, by the signal of which the control program turns off the pump 27. (Liquid entering the pipe 14 is a pre-emergency situation) Further, according to the temperature sensor 5, the program determines the current value temperature, in the tank 1, compares it with the set value and, if the temperature is less than the set value, it turns on the heater 9 and the temperature of the liquid in the tank 1 starts to increase, and if the temperature is more than set Second, the heater 9 is off and the temperature in the tank 1 is reduced to a predetermined value. Students can study the operation of lower-level devices (sensors, measuring transducers, actuators), determine the stability region of the regulation system, the influence of the tuning parameters of the regulation algorithm and the thermal inertia of the object on the quality of the transition process, etc.
5. Исследование работы системы регулирование температуры в баке 2, для чего запускают программу регулирования температуры жидкости в баке 1, как описано в пункте 4 и запускают в управляющем контроллере программу регулирования температуры в баке 2 (например, ПИД), которая по показаниям датчика температуры 6 определяет текущее значение температуры в баке 2, сравнивает его с заданным значением и, если температура меньше заданного значения, то открывает электроприводной клапан 10 и нагретая вода из бака 1 поступает в бак 2, повышая температуру до заданного значения, а если температура больше заданной, то регулирующий клапан 10 закрывается, подача подогретой воды прекращается, и температура в баке 2 понижается до заданного значения. Обучающиеся могут исследовать одновременную работу контура регулирования температуры в баке 1 и контура регулирования температуры в баке 2.5. Study of the operation of the temperature control system in the tank 2, for which they start the program for regulating the temperature of the liquid in the tank 1, as described in paragraph 4, and start the temperature control program in the tank 2 (for example, PID) in the control controller, which, according to the temperature sensor 6 determines the current temperature in the tank 2, compares it with the set value and, if the temperature is less than the set value, it opens the electric actuator valve 10 and the heated water from the tank 1 enters the tank 2, raising the temperature to 3 this value, and if the temperature is greater than the predetermined, then the control valve 10 closes, the supply of heated water is stopped and the temperature in the tank 2 drops to a predetermined value. Students can explore the simultaneous operation of the temperature control loop in tank 1 and the temperature control loop in tank 2.
6. Стенд допускает одновременную работу всех четырех контуров регулирования: регулирование уровней и регулирование температур в баке 1 и 2.6. The stand allows the simultaneous operation of all four control loops: level control and temperature control in tank 1 and 2.
Предлагаемый стенд может быть практически реализован на любых подходящих приборах, прошедших государственную сертификацию в качестве средств измерения.The proposed stand can be practically implemented on any suitable devices that have passed state certification as measuring instruments.
Как вариант, стенд был создан из набора комплектующих элементов и материалов, перечисленных в таблице. В качестве рабочей жидкости использована дистиллированная вода. Общий вид стенда приведен на фиг.2. Испытания стенда подтвердили заявленный технический результат, выразившийся в расширении учебных функций стенда за счет введения возможности автоматического регулирования уровня жидкости в 1-й и 2-й частях основного бака с одновременной возможностью регулирования температуры жидкости в этих же емкостях: в первой части бака - путем включения/отключения нагревательного элемента, во второй - путем добавления нагретой воды из 1-й части бака. При проведении лабораторных работ на стенде студенты закрепляют теоретические знания на практике и знакомятся с современными техническими и программными средствами, применяемыми при создании автоматизированных систем управления технологическими процессами (АСУ ТП).Alternatively, the stand was created from a set of components and materials listed in the table. Distilled water was used as a working fluid. General view of the stand is shown in figure 2. Testing of the test bench confirmed the claimed technical result, which was expressed in the expansion of the training functions of the test bench by introducing the ability to automatically control the liquid level in the 1st and 2nd parts of the main tank with the simultaneous possibility of regulating the temperature of the liquid in the same tanks: in the first part of the tank - by switching on / turning off the heating element, in the second - by adding heated water from the 1st part of the tank. During laboratory work at the stand, students consolidate theoretical knowledge in practice and get acquainted with modern technical and software tools used to create automated process control systems (ACS TP).
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010102592/11U RU100155U1 (en) | 2010-01-26 | 2010-01-26 | EDUCATIONAL STAND "HYDRAULIC OBJECT" |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010102592/11U RU100155U1 (en) | 2010-01-26 | 2010-01-26 | EDUCATIONAL STAND "HYDRAULIC OBJECT" |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU100155U1 true RU100155U1 (en) | 2010-12-10 |
Family
ID=46306851
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2010102592/11U RU100155U1 (en) | 2010-01-26 | 2010-01-26 | EDUCATIONAL STAND "HYDRAULIC OBJECT" |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU100155U1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2473388C1 (en) * | 2011-07-25 | 2013-01-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ярославский государственный технический университет" | Lab module |
-
2010
- 2010-01-26 RU RU2010102592/11U patent/RU100155U1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2473388C1 (en) * | 2011-07-25 | 2013-01-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ярославский государственный технический университет" | Lab module |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA2930653C (en) | Well control system | |
| Aminoroayaie Yamini et al. | Hydrodynamic performance and cavitation analysis in bottom outlets of dam using CFD modelling | |
| AU2010201935A1 (en) | Fluid regulation | |
| CN105756011B (en) | A kind of tidal bore trend, tendency generating means of indoor physical model experiment | |
| CN106155129A (en) | Use temperature control system and the method for the downstream fluid of prediction algorithm | |
| RU100155U1 (en) | EDUCATIONAL STAND "HYDRAULIC OBJECT" | |
| Gac | A large eddy based lattice-Boltzmann simulation of velocity distribution in an open channel flow with rigid and flexible vegetation | |
| CN109490124A (en) | Intelligent recycle stream dynamic formula erosion corrosion pilot system and test method | |
| CN108036949A (en) | A kind of aircraft engine oil flow measurement device and measuring method | |
| CA3002330C (en) | Method and system for the optimisation of the addition of diluent to an oil well comprising a downhole pump | |
| CN110872947A (en) | Experimental device for closed circulation drilling technology of riser-free mud | |
| KR101261264B1 (en) | A model ship system for safety analysis of damaged ship and the method for motion probing the damaged model ship | |
| Burt et al. | Advances in PLC‐based irrigation canal automation | |
| Burt et al. | Advances in PLC-based canal automation | |
| CN108594905A (en) | Wave sink fluid layering devices and methods therefor in one kind is controllable | |
| CN106768127A (en) | A kind of pulsed flow accurate measurement and control system and method | |
| Rosli et al. | Industrial lab-bench liquid level process control system paper–phase I | |
| CN108547250A (en) | Simulation power station Stoplog gate stratified pumping, which is got rid of, increases load test system and method | |
| JP2004293199A (en) | Method for controlling water level and method for supporting control of water level | |
| Olejnik et al. | A mechatronic experimental system for control of fluid level in LabVIEW | |
| RU128935U1 (en) | EXPERIMENTAL-EDUCATIONAL INSTALLATION OF AUTOMATION OF TECHNOLOGICAL PROCESSES OF PULP AND PAPER PRODUCTION | |
| WO2021034877A1 (en) | Multiphase flow metering system for horizontal well compartments | |
| CN108801591A (en) | Wave current experimental tank intelligent adaptive guiding device and its method of river diversion | |
| Khalifa et al. | A new device for measuring permeability under high gradients and sinusoidal gradients | |
| Kieczmerski et al. | Application of SIMATIC S7-1200 controllers for the water level control system in water reservoirs |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20120127 |
|
| NF1K | Reinstatement of utility model |
Effective date: 20140327 |
|
| MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20160127 |