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時間：2024-08-28 08:35:12
一、系統概述
“現場總線過程控制系統實驗裝置”是從高校自動化相關專業教學實驗的需求出發，采用代表自動化行業技術潮流的現場總線技術，開發出來的進行通訊和遠程控制的網絡化和數字化實驗裝置。
“現場總線過程控制系統實驗裝置”是由現場總線控制系統和對象系統組成。該對象系統與“高級過程對象系統實驗裝置”基本相同，不同之處在于下水箱的壓力變送器采用SIEMENS帶PROFIBUS-PA通訊接口的壓力變送器（SIEMENS帶PROFIBUS-PA通訊協議的壓力傳感器通過總線供電，不需要另外接工作電源）。
1. 現場總線控制系統硬件
除電氣部分給各種工作部件提供電源外，還有下列主要部件：
(1) SIEMENS 315-2DP CPU一個（含MMC卡）
(2) SIEMENS電源模塊一個
(3) PA Coupler 耦合器一個
(4) 8路模擬量輸入模塊SM331模塊兩個
(5) 4路模擬量輸出模塊SM332模塊一個
(6) 變頻器一個
(7) DP通訊線和DP接頭若干
(8) MPI-USB通訊線一條
2. 現場總線控制系統軟件
采用SIEMENS WINCC軟件監控、SIEMENS STEP7編程
二、系統特點
能完整的體現現場過程變量數字化采集。實現從過程變量的現場采集到上位監控的全數字化傳輸。
三、系統結構
現場總線控制系統結構圖如下：
四、控制對象
一）、系統組成
1. 過程控制實驗對象系統
實驗對象系統包含有：不銹鋼儲水箱；上、中、下三個串接有機玻璃圓筒型水箱；三相4.5kW電加熱鍋爐（由不銹鋼鍋爐內膽加溫筒和封閉式外循環不銹鋼冷卻鍋爐夾套構成）和鋁塑盤管組成。
系統動力系統有兩套：一套由SIEMENS變頻器、三相（380V交流）不銹鋼磁力驅動泵、電動調節閥、交流電磁閥、渦輪流量計等組成；另一套由220V循環泵、渦輪流量計等組成。
整套對象系統完全由不銹鋼材料制造，包括對象框架、管道、底板，甚至小到每一顆緊固螺釘。
2. 對象系統中的各類檢測變送及執行裝置
(1) 擴散硅壓力變送器三只：分別檢測上水箱、中水箱、下水箱液位；
(2) 渦輪流量計三只：分別檢測兩條動力支路及盤管出水口的流量；
(3) Pt100熱電阻溫度傳感器六只：分別用來檢測鍋爐內膽、鍋爐夾套、盤管（三只）及上水箱出水口水溫；
(4) 控制模塊：包含電磁閥、電動調節閥各一個；
(5) 三相380V不銹鋼磁力驅動泵、220V循環泵。
二）、系統主要特點
1. 被調參數囊括了流量、壓力、液位、溫度四大熱工參數
2. 執行器中既有電動調節閥儀表類執行機構，又有變頻器等電力拖動類執行器
3. 系統除了能改變調節器的設定值作階躍擾動外，還可在對象中通過電磁閥和手操作閥制造各種擾動
4. 一個被調參數可用不同的動力源、不同的執行器和不同的工藝線路下可演變成多種調節回路，以利于討論、比較各種調節方案的優劣
5. 能進行多變量控制系統及特定的過程控制系統實驗
三）、“SG-GC05現場總線過程控制系統實驗裝置”對象系統如下圖所示
五、主要配置清單
| 序號 | 設備名稱 | 數量 | 單位 |
| 1 | 不銹鋼框架 | 1 | 套 |
| 2 | 有機玻璃水桶 | 3 | 只 |
| 3 | 不銹鋼下水箱 | 1 | 只 |
| 4 | 不銹鋼復合加熱桶 | 1 | 只 |
| 5 | 380V磁力驅動泵 | 1 | 只 |
| 6 | 220V循環泵 | 1 | 只 |
| 7 | SIEMENS 315-2DP CPU | 1 | 只 |
| 8 | SIEMENS 電源模塊 | 1 | 只 |
| 9 | MMC卡 | 1 | 只 |
| 10 | PA Coupler 耦合器 | 1 | 只 |
| 11 | 8路模擬量輸入模 | 2 | 只 |
| 12 | 4路模擬量輸出模 | 1 | 只 |
| 13 | SIEMES變頻器MM420 | 1 | 只 |
| 14 | DP通訊線和DP接頭 | 若干 | 只 |
| 15 | 擴散硅壓力變送器 | 3 | 只 |
| 16 | 渦輪流量計 | 3 | 只 |
| 17 | PT100熱電阻傳感器 | 6 | 只 |
| 18 | 電磁閥 | 1 | 只 |
| 19 | 電動調節閥 | 1 | 只 |
| 20 | 可控硅調壓器 | 1 | 只 |
| 21 | 控制柜 | 1 | 臺 |