HYGCK-4B 礦井水位過(guò)程控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)裝置
一、產(chǎn)品概述
礦井水位過(guò)程控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)裝置適合高職院校、職業(yè)學(xué)校、技校的機(jī)電技術(shù)應(yīng)用、電氣運(yùn)行與控制的實(shí)訓(xùn)。能夠根據(jù)煤礦井的井涌水量的變化和壓力、流量、液位等參數(shù)，對(duì)其進(jìn)行測(cè)量、控制，分析過(guò)程參數(shù)變化特性，研究過(guò)程控制規(guī)律(如PID控制)的教學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)備。
本實(shí)驗(yàn)臺(tái)是將大型的礦井水位自動(dòng)控制系統(tǒng)進(jìn)行功能上的再現(xiàn)，模擬現(xiàn)場(chǎng)安全水位自動(dòng)控制，通過(guò)使用本裝置，能讓學(xué)生了解現(xiàn)場(chǎng)控制的各種環(huán)節(jié)。
二、系統(tǒng)特點(diǎn)
帶有水位超高報(bào)警電磁閥自動(dòng)排水的保護(hù)功能，以保證帶電設(shè)備的用電安全
使用三路動(dòng)力系統(tǒng)模擬工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的三臺(tái)大功率水泵，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)停排水位、低水位、中水位、高水位以及報(bào)警水位等階段的全過(guò)程自動(dòng)模擬
具有完善的報(bào)警系統(tǒng)，能逼真的模擬工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的各種情況，如礦井液位、泵轉(zhuǎn)速及電機(jī)溫度的檢測(cè)信號(hào)故障報(bào)警，低水位、高水位以及超高水位的聲光同步報(bào)警、優(yōu)先級(jí)報(bào)警，報(bào)警復(fù)位和報(bào)警禁止復(fù)位等功能
具有對(duì)電機(jī)溫度和轉(zhuǎn)速實(shí)現(xiàn)全程監(jiān)控的功能
具有模擬礦井涌水量大小變化的上位水箱系統(tǒng)，通過(guò)改變兩路出水閥開(kāi)度可以調(diào)節(jié)到控制所需水量大小的流量
具有外部系統(tǒng)手自動(dòng)切換和PLC系統(tǒng)手自動(dòng)切換控制功能，三路水泵具有全狀態(tài)（手自動(dòng)狀態(tài)）全程指示功能
水位自動(dòng)控制系統(tǒng)具有模擬工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)控制先開(kāi)先停的“倒泵”功能
三、系統(tǒng)組成
本套系統(tǒng)將現(xiàn)場(chǎng)對(duì)象系統(tǒng)和控制結(jié)合為一體，在操作對(duì)象系統(tǒng)的同時(shí)，可以就地查看顯示儀表的相關(guān)信息。
被控對(duì)象（不銹鋼框架）：
不銹鋼圓筒型封閉容器：1套，模擬礦井涌水量大小的不銹鋼大容量容器
不銹鋼儲(chǔ)水箱：1套，模擬礦井水位的不銹鋼大容量容器
動(dòng)力系統(tǒng)：兩路AC380V工頻恒壓泵與一路AC220V變頻調(diào)速泵，完成排水功能
管路和手動(dòng)閥門：采用Ф16mm和Φ20mm不銹鋼復(fù)合管，手動(dòng)閥門采用優(yōu)質(zhì)銅球閥
電磁閥：1套，完成超高水位的自動(dòng)排水功能，保護(hù)用電設(shè)備的安全
壓力變送器：1套，主要起到對(duì)儲(chǔ)水箱進(jìn)行液位測(cè)量的作用，并通過(guò)PLC的信號(hào)采集送至計(jì)算機(jī)監(jiān)控界面進(jìn)行顯示
Pt100溫度傳感器：1套，主要測(cè)量變頻調(diào)速電機(jī)的溫度，并通過(guò)溫度變送器及PLC的信號(hào)采集送至計(jì)算機(jī)監(jiān)控界面進(jìn)行顯示
轉(zhuǎn)速傳感器：1套，主要對(duì)變頻調(diào)速電機(jī)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行測(cè)量，并通過(guò)PLC的信號(hào)采集送至計(jì)算機(jī)監(jiān)控界面進(jìn)行顯示
控制箱：
控制箱電源控制部分包含：三相漏電保護(hù)斷路器、漏電壓保護(hù)器、三相電源指示燈、三相線電壓表、狀態(tài)顯示燈、各種操作開(kāi)關(guān)旋鈕、各種報(bào)警信號(hào)燈和報(bào)警蜂鳴器等器件
變頻器：1套，采用三菱變頻器，主要對(duì)電機(jī)進(jìn)行變頻調(diào)速
S7-200PLC以及PLC的接線排：西門子S7-200PLC采用了CPU224主機(jī)（帶14路開(kāi)關(guān)量輸入/10路繼電器開(kāi)關(guān)量輸出）和EM235模塊（4路模擬量輸入/1路模擬量輸出）
系統(tǒng)結(jié)構(gòu)流程圖如下：
礦井水位過(guò)程控制實(shí)驗(yàn)裝置
四、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目
1.裝置的結(jié)構(gòu)組成和系統(tǒng)認(rèn)識(shí)
2.控制系統(tǒng)的功能介紹
3.水位手動(dòng)控制系統(tǒng)
4.水位自動(dòng)控制系統(tǒng)
5.水位定值控制系統(tǒng)
6.實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)組態(tài)實(shí)驗(yàn)
7.圖形動(dòng)畫(huà)、報(bào)表、曲線、報(bào)警組態(tài)
8.設(shè)備通訊組態(tài)
9.腳本程序應(yīng)用組態(tài)
五、技術(shù)性能
1.輸入電壓：三相四線（或五線）制380V±10% 50Hz
2.工作環(huán)境：環(huán)境溫度范圍為-5℃～＋40℃ 相對(duì)濕度＜85%（25℃） 海拔＜4000m
3.具有漏電流和漏電壓保護(hù)功能
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