AFM022P Комплексное учебное пособие: Стенд-тренажер для изучения процессов регулирования и управления1 Обзор продукта
1.1 Общие сведения
Под термином «управление технологическими процессами» (process control) понимается автоматическое управление производственным процессом — важнейшая составляющая технологий автоматизации. Как правило, этот термин обозначает непрерывное или автоматизированное управление производственными процессами в таких отраслях промышленности, как нефтегазовая, химическая, электроэнергетика, металлургия, легкая промышленность, производство строительных материалов, ядерная энергетика и др. В современных промышленных производственных процессах технологии управления технологическими процессами играют все более важную роль в достижении оптимальных технико-экономических показателей, повышении экономической эффективности и производительности труда, улучшении условий труда, а также в охране окружающей среды.
Опираясь на ключевые технологии и аппаратные комплексы, лежащие в основе систем автоматизации и информатизации промышленных предприятий, мы разрабатываем и производим комплексные учебно-практические стенды для специализированных лабораторий углубленного изучения управления технологическими процессами. На базе этих лабораторий также создается площадка для инженерной практики студентов соответствующих специальностей.
Данный учебный стенд отличается продуманной конструкцией и высокой универсальностью. Он позволяет не только обеспечить выполнение требований к лабораторным занятиям по смежным дисциплинам в рамках таких специальностей, как «Промышленная автоматизация», «Автоматическое управление» и других, но и служит эффективным инструментом для проведения научно-исследовательских работ аспирантами и магистрантами.
1.2 Особенности
1.2.1 В конструкции использован промышленный алюминиевый профиль; стенд отличается прозрачным дизайном и открытым интерфейсом. Наличие универсальных колес в основании позволяет гибко компоновать отдельные модули системы; оборудование удобно в эксплуатации и устойчиво к механическим повреждениям.
1.2.2 В состав учебного стенда входят моноблок с сенсорным экраном и ПЛК (программируемым логическим контроллером), а также блок кнопочного управления. Это позволяет переключаться между ручным и автоматическим режимами управления без взаимного влияния друг на друга. Данная конфигурация является стандартом де-факто для систем управления технологическими процессами на малом промышленном оборудовании, что существенно повышает гибкость использования учебного комплекса.
1.2.3 В системе могут быть задействованы различные типы датчиков и измерительных приборов (температуры, расхода, уровня жидкости, давления), широко применяемых в реальной промышленности, что позволяет разрабатывать и проводить разнообразные экспериментальные работы.
1.2.4 Реализованный принцип мультиплексирования (управления с разделением времени) позволяет одновременно осуществлять сбор данных по двум или трем параметрам — например, выполнять измерения расхода и температуры. Объект управления (технологическая установка) полностью изготовлен из алюминиевого сплава. При проектировании и создании экспериментального объекта для лаборатории управления технологическими процессами особое внимание уделялось как инженерной функциональности, так и эстетике; в результате создана современная демонстрационная лаборатория, отвечающая духу времени. 1.25 Данное устройство позволяет выполнять базовые учебные задания по управлению технологическими процессами, осуществлять контроль четырех параметров — расхода, температуры, давления и уровня жидкости, а также выполнять функции ПИД-регулирования, обеспечивая тем самым достижение широкого спектра учебно-тренировочных целей.
2 Эксплуатационные параметры
2.1 Электропитание: однофазное трехпроводное 220 В ± 5%, 50 Гц;
2.2 Габаритные размеры: 1600 × 800 × 1800 мм;
2.3 Потребляемая мощность установки: < 1 кВА. Управляющий сигнал: напряжение 0–10 В, ток 4–20 мА;
2.4 Электропитание объектов управления: электродвигатель — AC 220 В ± 10%; регулирующий клапан — AC 24 В ± 10%, 50 Гц ± 10%; нагреватель — AC 220 В ± 10%;
2.5 Условия эксплуатации: температура окружающей среды от -10°C до +40°C; относительная влажность 20–90% (без конденсации);
2.6 Рабочие условия: температура окружающей среды от -10°C до +40°C; относительная влажность < 85% (при 25°C);
3 Состав изделия
1 Главный насос;
2 Внешний контур охлаждающей воды;
3 Электромагнитный клапан 2;
4 Сборный резервуар;
5 Нагреватель;
6 Смесительный резервуар;
7 Электромагнитный клапан 1;
8 Насос предварительного нагрева;
9 Трехходовой электрический смесительный клапан;
10 Теплообменник;
11 Переливная труба;
12 Предохранительный клапан;
F: Расходомер;
T: Датчик температуры (T1–T6);
L: Датчик уровня жидкости;
TIC: Регулятор температуры.
3.1 Аппаратный состав системы электрического управления
1) Сенсорная панель MCGS;
2) ПЛК Siemens: CPU 1214C DC/DC/Rly;
3.2 Исполнительные механизмы;
3.3 Датчики и измерительные устройства.
