化工仪表竞赛装置化工自动化仪表实训实验平台.docx

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1、产品名称：化工仪表竞赛实训装置HDU3000-6化工自动化仪表实验/实训平台“HDU3000-6化工自动化仪表实验/实训平台”主要以化工仪表维修工职业 标准、自动化仪表安装工质量检验评定标准为依据，根据自动化仪表安 装工质量检验评定标准为依据热工测量参数及仪表、热工仪表及自动装 置、热工测量、热工过程自动调节、热力过程自动化、化工测 量及仪表、检测技术及仪表、热工自动化及仪表、过程控制等课 程的配套实践课，兼顾大型企业培训技术人才的需求及中、小企业提高仪表工素 质的需要而建设。实训内容：化工、石油、冶金、制药、电力、轻工纺织等行业生产过程自动 化仪表等相关专业技术工种，生产过程自动化仪表等相关

2、专业高职院校学生的化 工仪表维修工、热工仪表维修工、化工分析仪表维修工的常用基础知识、常用图 形符号与仪表安装、常用仪器与工具、自动检测传感器及仪表、过程分析仪、显 示仪表、执行器、安全仪表系统、调节控制装置和过程控制系统等技能实训，自 动化仪表安装工的接线及安装测试规范。自动控制技术及电气自动化等专业当前 企业常用的有关仪表维修等知识培训。培养目标：以“掌握必用知识，面向一线岗位工种”为出发点。理论知识 以够用、适用为度，并尽量以理论实践相结合的形式给出，以典型知识点或仪表 引导相关知识。针对于仪表维修工岗位技能的培养，侧重技术工人在本岗位的实 际需要，注重维修工实际操作技能的有关知识，突出

3、技能的形成与提高突出，实 际操作能力，突出“面向实践技能”的特点。学生使用本实寻装置，既能够掌握有关化工仪表及自动化的基本知识，对有 关仪表的安装、调试/校验及使用有一定的了解，并对化工生产中如何进行液位、 温度、压力和流量等参数的自动化控制有基本的认识，毕业后又可以面向火电厂、 热电厂、化工、冶金等行业的大、中型企业，从事热工仪表及自动装置的安装、 维护与调试、工业自动化仪表维修及计算机控制系统的操作及维护等工作。仪表自动化控制综合实验/实训系统由：（1）、仪表自动化控制综合实训对 象系统；（2）、仪表自动化综合实训系统检测传感执行装置；（3）、智能仪表 控制柜；（4）、压力仪表自动化校验台

4、。1. 设备功能1、现代流程工业自动化系统中一次检测传感执行器的认识及使用操作实验。2、现代流程工业自动化系统中二次仪表的认识及使用操作实验。3、现代流程工业自动化系统中简单控制系统的组成及认识及使用操作实验。4、企业计控仪表室仪表校验知识技能的培训及鉴定。5、通过对化工热工自动化仪表实训对象系统配套的体现企业过程自动化广 泛采用的典型控制硬件系统、控制软件的使用操作。了解掌握现代控制系统的体 系及方法。6.2.实验装置特点将检测传感执行装置和二次仪表有机融合为一个系统，便以学生在线和离线 的仪表安装、接线、校验。配套的检测传感装置既能离线测试及校验，又能在线 组成系测试及校验统；检测传感装置

5、安装采用法兰安装，便以拆装离线校验。1. 布局情景性：实验平台按仪表控制屏式样加装相关盘装仪表，配合现场 仪表与现场信号装置。2. 操作灵活与开放性：各类信号源、仪表无固定线路连接，实验中根据实 验项目、目的，按实际要求选用、连接。3. 实验工程性：各类信号源、仪表均由端子排引线，实验中通过端子接线 形式构建所需装置、线路及信号回路。4. 实验项目及内容多样性：实验设备包括显示、控制、操作、执行、变送、 测量、安全及报警等多种类仪表。5. 设备先进性：采用目前广泛应用的先进的、智能化自动化仪表。6. 实验安全性：装置具有接地保护、漏电保护（漏电保护空气开关、电压 型漏电保护器、电流型漏电保护器

6、）功能，安全性符合相关的国标标准。6.3.自动化仪表实验装置组成1. 自动化仪表实验装置实验对象系统1.1自动化仪表实验装置实验对象结构1.1.1控制对象：由38X38不锈钢方钢管制作的可移动不锈钢框架、不锈钢 储水箱（600X500X600）、有机玻璃水箱、加热复合式水箱等组成。可移动不锈钢框架：由由38X38, 38X25不锈钢方钢管制作，尺寸：1600（长） X750 （宽）X 1500（高）。系统分为上下两层底层安装：一路不锈钢水泵分支两路支路：由一路水支路不锈钢水泵+电动调节阀+涡轮流量计+孔板流量计组成。（系 统管径6 32）。考虑孔板流量计正常工业化使用，需要一定大的管径及流速（

7、流 型要工作到喘流）该路系统主要做涡轮流量计及孔板流量计流量仪表校验实验和过程控制系统实 验。即可借用电子秒表及带刻度的大容量有机玻璃液位控制水箱，用容量法手动 校验涡轮流量计及孔板流量计；又可用串接的涡轮流量计（0.5级）自动校验孔 板流量计（1.5级）。一路由小流量不锈钢水泵+电动调节阀+转子流量计+电磁流量计组成。（系 统管径6 20）。该路系统主要做电磁流量计流量仪表校验实验和过程控制系统实 验。即可借用电子秒表及带刻度的大容量有机玻璃液位控制水箱，用容量法手动 校验电磁流量计及孔板流量计；底层设备的布设主要考虑到：底层要留出足够的空间及直管段长度，按工程 化的要求安装流量及调节阀检测

8、传感装置，同时管路简单明了，学生有足够的空 间进行检测传感实验）。上层安装： 、有机玻璃水箱6 300X800,（水箱的高度保证800毫米以上，方能保证 传感器的实验规范性）。水箱底部留有安装各类压力液位传感器的接口。水箱上部留有安装超声波液位传感器的安装固定装置 、加热复合水箱6 200X350,带两相1.5KW电加热管。 、串接的孔板流量计及涡轮流量计测量管道。 、电磁流量计测量管道。 、不锈钢储水箱。 、各类压力传感器的固定支撑架。马沸炉及安装固定装置。仪表自动化控制综合实训对象系统，将检测传感执行装置在线安装其上，各 类检测仪表的安装安照工程规范安装，便以拆卸。控制对象上安装网孔安装板

9、，安装板上安装有电源及信号接线端子及铝合金 走线槽。方便学员自行对一次检测传感装置自行接线。1.1.2系统动力：一路不锈钢水泵分支两路支路 、不锈钢循环水泵：1、由功率可调的大流量不锈钢泵（带变频器）、电动 调节阀、涡轮流量计、孔板流量计组成；2、。由功率可调的大流量不锈钢泵（带 变频器）、电动调节阀、涡轮流量计、孔板流量计组成。 、单、三相可控硅移相调压装置，单、三相电加热管组成加热动力。2. 检测传感器、执行机构（安装在自动化仪表实验装置实验对象系统上）.流量传感器：涡轮流量计、孔板流量计、各1个，转子流量计1个。.液位传感器：扩散硅压力传感器1个用于检测有机玻璃水箱液位;3O51电容式压

10、 力/液位变送器测量复合加热水箱液位；.温 度传感器：铠装Pt100热电阻传感器1个，铠装Cu50热电阻传感器1个测 量复合加热水箱水温，管道安装Pt100热电阻测量孔板流量计管道水温，分度号 为S、K的热电偶，分别用于检测马沸炉加热腔的温度。.差压变送器：3151电容式差压变送器1个，用于检测孔板流量计前后差压；3. 自动化仪表实验装置上位控制系统（控制柜）设计的采用标准工业控制柜，上置大功率通风扇，下有防水进风凹槽，前置 高强度透明玻璃，其整体做前门，在不用打开柜门的情况下即可观看整柜仪表运 行情况，前后门及两侧板都可拆卸，整柜体内外全喷塑防触电结构，另有接地装 置，控制系统在控制柜中可分

11、层摆挂，前置大面板装有各种标准件及控制仪表模 块等。控制仪表模块安装板上安装有电源及信号接线端子及走线槽。方便学员自 行对一次检测传感装置控制对象上安装网孔板同标准工业控制柜控制仪表模块 安装板上安装有电源及信号接线端子接线。主要由电源控制部分、控制柜平台信号源区、智能控制仪表安装板、信号输 入部分（I/0接口安装板、I/0接口转切换板）、故障设置箱安装板、变频器及 网孔安装板等组成。现场仪表部分主要由AI智能流量积算仪1块、AI智能调节仪2块、AI智能 闪光报警仪1块、无纸纪录仪1块；隔离安全栅以及各信号输入输出端子等组成； 各现场控制仪表的接线端子都引出到模块安装板上安装有电源及信号接线端

12、子 上。方便学员自行对一次检测传感装置自行接线实训。标准工业控制柜采用标准工业控制柜，上置大功率通风扇，下有防水进风凹槽，前置高强度 透明玻璃，其整体做前门，在不用打开柜门的情况下即可观看整柜仪表运行情况， 前后门均加工业控制柜专业用锁，整柜体内外全喷塑防触电结构，另有接地装置， 控制系统在控制柜中可分层摆挂，前置各类面板装有各种标准件及控制仪表模块 等。控制柜电源控制部分区提供实验所需的单相AC220V电源，装置容量：V4.5kVA。设有交流电源 监视电压表；通过空气开关、启停按钮与指示灯进行总电源控制与指示；设有漏 电保护控制装置；具有不少于4路AC220V电源对外输出到接线端子；各路电

13、源通过开关进行控制，并提供指示灯指示。(3)控制柜信号源区直流电压源提供电压：24VDC，电流3A，经接线端子提供8路电源输出；提供电压：5VDC，电流1A，经接线端子提供2路电源输出。安装位置：实验平台电源区电流信号源技术参数：提供独立可调直流0-30mA电流信号源。带负载范围：1001K。安装位置：控制柜平台信号源区。分别经接线端子输出。数字式电压表，数量：1只。技术参数：测量范围0-24V，可换量程，三位半(31/2)。安装位置：实验平台网孔板，分别引线到接线端子，能灵活地用于信号电压测量。数字式电流表，数量：1只。技术参数：测量范围0-24V，可换量程，4位半（41/2）。安装位置：实

14、验平台网孔板，分别引线到接线端子，能灵活地用于信号电 压测量。故障设置箱：本装置设有故障设置箱，可对学生进行13项工业现场系统性排故考核实验， 分别是S分度热电偶输出故障 .S分度热电偶输出故障 .K分度热电偶输出故障 .PT100热电阻故障 .Cu50热电阻故障 .两线制变送器接线故障 .电动执行器位置反馈信号输入故障 .涡轮流量计信号输出故障 .智能调节仪I输出电流信号故障 .智能调节仪II输出电流信号故障 .智能调节仪I AL1继电器输出故障.智能调节仪IIAL2继电器输出故障.仪表量程迁移故障.流量计检测故障信号连接原则：电源、信号源、仪表接线端子均分别引线到各自独立的端子 排上，便于

15、接线实验中的反复操作；电源、信号源、仪表输入输出端独立设置， 同时便于学生熟悉、理解各回路，理解输入、输出信号关系；模块仪表间、仪表 与信号源间无固定连接，便于根据实验内容与要求，灵活连接，接线操作安全方 便，最大程度的锻炼了学生的动手能力和理解能力。、标准信号精密电阻转接箱实现标准电压/电流信号的变换.喷塑网孔板设计原则：1、用于安装接线端子，开关及导轨安装式隔离变送器、齐纳安 全栅、隔离安全栅等导轨安装式部件。4. 压力仪表综合校验台压力校验/检定系统：由手动气压源及其压力调节系统构成压力源；由智能 化多功能数字压力表组成高精度压力标准；由主控计算机、打印机及自动化仪 表综合校验系统软件组

16、成智能校验管理系统；建立了准确度高、智能化管理水 平高的全量程压力校验/检定实训室。5. 压力仪表综合校验台配置仪器型、不锈机外壳（1）HX7620手动气压源，数量：1只。HX7620B技术指标：1、造压范围：（-0.0950.6）MPa （范围内任选）；2、 稳定度：优于0.02%F.S； 3、输出接口： M20 x 1.5； 4、工作介质：空气。特点：1.便携结构，体积小、重量轻、适应于现场及实验室；2.造压范围及 疏空度高，微调范围宽，稳定性能高；外型尺寸450mm x370mm x 145mm重量：8Kg（2）数字校验精密压力表，数量：1只。ACD-201精密数字压力表具有现场显示，同

17、时具有RS485通讯和输出 420mA信号功能，配合通讯软件可直接与计算机通讯，对检测数据进行保存、 处理和报表输出；信号全隔离设计，杜绝干扰；内置锂电池供电，寿命46年， 在外供电断开时依然可以稳定采集压力（通讯功能失效）。外形具有径向、轴向 和盘装可选。应用:实验室数字通讯采集压力，在计算机上实现数据存储和处理用于校验压力(差压)变送器、精密压力表、普通压力表、血压计等其 它压力仪器仪表精度达到0.05级，满足高精度压力采集需求满足腐蚀性、冲击性、震动等场所压力采集需求替代指针精密压力表，可做标准压力表满足各行业的计量检测标准仪表需求特点磁笔感应式按键设计；直观显示压力百分比棒形图采集速度

18、可设置可选RS485通讯和420mA电流输出永不掉线通讯技术，总线支持255台RS485设备超级电源管理技术，电池寿命可达46年终身免换电池信号全隔离技术抗电磁和射频干扰技术零点自稳技术；温度补偿技术(3)压力仪表自动校验软件Acms压力自动检定管理软件是多功能压力仪表检定台及HX系列压力检验 仪表的配套软件，通过检定装置进行记录处理检定数据，得出检定结果，及对数 据进行保存、查询和打印，省去了手工记录及繁琐的计算，避免了人为误差，有 效的提高了计量检定工作的效率和数据的准确性，是将计量管理和设备管理相结 合的软件。软件功能运行环境：WIN98/2000/XP完备的数据库系统完全符合国家计量检

19、定规程检定普通（精密）压力表、压力变送器、差压变送器、压力传感器、压力开 关、压力控制器。在适当条件下，根据用户使用表格任意修改仪表信息查询功能：可根据仪表名称、编号、鉴定日期、检定员等项目进行 单项或组合式查询。强大的打印支持功能：无需第三方软件，打印检定数据、鉴定证书、通知书。统计功能：按仪表信息任一分类项，进行统计，并列出各种数据和分析结果。 采用文档视图模式，可以同时检定多块普通压力表。输入的仪表参数，能够自动 记忆，并维护。误差速查功能：包含压力表、压力变送器、压力控制器。对表准表及重要信 息的更改，进行了权限设置，只有管理员有权限修改。6. 自动化仪表实验装置配件及工具.为了完成相

20、关的实验项目及学生实验方便，配置下列配件及工具. （1）万用表（2）仪表常用工具. （3）自动控温式电烙铁（带安装摆放架）. （5）焊锡丝. （6）压线钳. （7）RS485 转 RS232 转换器. （8）实验连接导线（9）元器件盒通过对本装置的使用，能够掌握以下实训内容：1. 实验系统认识实验2. 实验装置硬件组成3. 实验系统软件介绍4. 电动调节阀工作原理概述5. 调节阀的流量特性测试实验6. 电动调节阀的流量系数7. 电动调节阀的主要技术参数8. 智能调节仪的认识和使用实验9. 流量积算仪的认识和使用实验10. 闪光报警器的工作原理认识和使用实验11. 智能巡测仪的工作原理认识和使用

21、实验12. 氧量分析仪的工作原理认识和使用实验13. 电动执行器的工作原理认识和校验实验14. 变频器的工作原理认识和使用实验15. 压力校验台的工作原理认识和使用实验16. 指针式压力表校验相对误差及绝对误差求取。17. 电磁流量计的工作原理认识和校验实验18. 涡轮流量计的工作原理认识和校验实验19. 孔板流量计的工作原理认识和标定实验20. 电容式液位传感器的工作原理认识和校验实验21. 电容式差压变送器的工作原理认识和使用实验22. 热电偶的工作原理认识和校验实验23. 压力变送器的校验实验24. 三相异步电动机的变频控制实验25. Pt100铂热电阻的工作原理认识和使用实验26. C

22、U50铜热电阻的工作原理认识和使用实验27. 传感器的零点和迁移实验28. 单回路与串级控制系统概述29. 水箱液位定值控制实验30. 管道压力定值控制实验31. 管道流量定值控制实验32. 孔板流量定值控制实验33. 管道批量流量控制实验34. 加热水箱温度定值控制实验35. 管式电阻炉的温度定值控制实验36. 水箱液位与管道流量的串级控制实验37. 加热水箱温度与流量串级控制实验38.S分度热电偶输出排故实验39. K分度热电偶输出排故实验40. PT100热电阻排故实验41. Cu50热电阻排故实验42. 扩散硅液位变送器排故实验43. 电动执行器位置反馈信号输入排故实验44. 涡轮流量计信号输出排故实验45. 智能调节仪I输出电流信号排故实验46. 智能调节仪II输出电流信号排故实验47. 智能调节仪IAL1继电器输出排故实验48. 智能调节仪IIAL2继电器输出排故实验49. 工控组态软件组态和控制排故实验