過程控制實驗涉及多個步驟，包括實驗設(shè)備的準(zhǔn)備、參數(shù)的設(shè)定、數(shù)據(jù)的記錄與分析等。以溫度控制實驗為例，實驗者需要將溫度傳感器安裝在被控溫度區(qū)域，并連接到控制器上；然后設(shè)定控制器的參數(shù)，如設(shè)定值、比例系數(shù)、積分時間和微分時間等；接著打開控制器開始實驗，觀察溫度的變化過程并記錄實驗數(shù)據(jù)；最后根據(jù)實驗數(shù)據(jù)分析控制效果，調(diào)整控制器參數(shù)以達(dá)到更好的控制效果。
在實驗過程中，我們不僅可以觀察到被控對象的變化過程，還可以通過記錄和分析實驗數(shù)據(jù)來評估控制效果的好壞。通過對控制器的參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，我們可以進(jìn)一步優(yōu)化控制效果，提升生產(chǎn)效率和質(zhì)量。
過程控制實驗不僅有助于我們深入理解過程控制的基本原理和方法，還能提升我們的實踐操作能力。通過實驗，我們可以更好地掌握過程控制在工程實踐中的應(yīng)用技巧，為未來的職業(yè)發(fā)展奠定堅實的基礎(chǔ)。
利用過程控制實驗裝置進(jìn)行操作員培訓(xùn)是一種非常有效的培訓(xùn)方法，它可以模擬真實的工業(yè)過程，讓操作員在安全的環(huán)境中學(xué)習(xí)和練習(xí)操作技能。以下是利用過程控制實驗裝置進(jìn)行操作員培訓(xùn)的一般步驟：
1. 制定培訓(xùn)計劃
首先，需要根據(jù)操作員的職責(zé)和需求制定一個詳細(xì)的培訓(xùn)計劃。這個計劃應(yīng)該包括培訓(xùn)的目標(biāo)、課程內(nèi)容、實驗安排、評估標(biāo)準(zhǔn)等。
2. 安全教育
在開始任何操作之前，必須對操作員進(jìn)行安全教育，包括設(shè)備的操作安全、個人防護(hù)裝備的使用、緊急情況的應(yīng)對措施等。
3. 理論培訓(xùn)
操作員需要接受相關(guān)的理論培訓(xùn)，了解過程控制的基本原理、控制系統(tǒng)的組成、各部件的功能和工作原理等。這可以通過課堂講解、視頻教學(xué)、閱讀資料等方式進(jìn)行。
4. 設(shè)備熟悉
在理論培訓(xùn)之后，操作員應(yīng)該熟悉實驗裝置的布局、各個部件的位置和功能。這可以通過參觀實驗裝置、閱讀設(shè)備手冊、聽取指導(dǎo)人員的介紹等方式完成。
5. 模擬操作
接下來，操作員可以在實驗裝置上進(jìn)行模擬操作，熟悉操作流程。此時，他們可以在指導(dǎo)人員的監(jiān)督下進(jìn)行簡單的操作，逐步了解如何讀取儀表數(shù)據(jù)、如何調(diào)節(jié)控制閥、如何響應(yīng)系統(tǒng)報警等。
6. 實際操作
在模擬操作熟練后，操作員可以進(jìn)行實際的操作練習(xí)。這時，指導(dǎo)人員可以設(shè)置一些常見的生產(chǎn)場景，讓操作員進(jìn)行處理，比如調(diào)節(jié)溫度、壓力、流量等參數(shù)，處理設(shè)備故障等。
7. 分析和反饋
每次操作練習(xí)后，都需要進(jìn)行詳細(xì)的分析和反饋。操作員可以觀看自己的操作錄像，對比標(biāo)準(zhǔn)操作流程，找出差距和不足。指導(dǎo)人員也可以給出具體的評價和建議，幫助操作員改進(jìn)操作技巧。
8. 連續(xù)培訓(xùn)
操作員的培訓(xùn)不是一次性的，而是連續(xù)的過程。隨著操作員技能的提升，可以逐步增加培訓(xùn)難度，引入更復(fù)雜的操作和更高級的控制策略。
通過以上步驟，操作員可以利用過程控制實驗裝置有效地提高自己的操作技能和應(yīng)急處理能力，為未來的工作打下堅實的基礎(chǔ)。
DB-CG21 過程控制儀表工實訓(xùn)裝置
一、系統(tǒng)總體概述
過程控制綜合實驗裝置（Process Control System，簡稱PCS），是模仿現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)過程中常見的物理量，諸如溫度、壓力、流量、液位等參數(shù)，對其進(jìn)行測量、控制，分析過程參數(shù)變化特性，研究過程控制規(guī)律(如PID控制)的教學(xué)實驗設(shè)備，過程控制綜合實驗裝置選用智能化的工業(yè)用儀器儀表，接近工業(yè)實際，使用安全，運行穩(wěn)定，維護(hù)簡單，性價比優(yōu)越。過程控制儀表工實訓(xùn)裝置集合多種控制方式，再現(xiàn)實際工業(yè)現(xiàn)場使用的控制手段，采用聲光報警系統(tǒng)，并提供用戶更友好的二次開發(fā)接口。
1、功能：
(1)、過程控制儀表工實訓(xùn)裝置可滿足“自動調(diào)節(jié)原理”，“過程控制”，“控制儀表”，“自動檢測技術(shù)與傳感器”,“計算機(jī)”及相關(guān)課程的教學(xué)實驗需求；
(2)、過程控制儀表工實訓(xùn)裝置可作為有關(guān)企業(yè)技術(shù)人員、儀表操作人員、系統(tǒng)運行監(jiān)控人員的實習(xí)、培訓(xùn)實驗設(shè)備。
二、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)與特點：
1、外形結(jié)構(gòu)：
2、設(shè)備特點：
（1）、分體式設(shè)計，模塊化組裝式結(jié)構(gòu)，可以根據(jù)不同的需要選擇、PLC控制，儀表控制, ,DDC計算機(jī)直接控制組成不同的控制系統(tǒng)。含有常規(guī)水箱檢測控制裝置、鍋爐加熱裝置。設(shè)備可以實現(xiàn)多臺電腦控制系統(tǒng)，進(jìn)行遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)控制。
（2）、二水箱配置；雙路供水系統(tǒng)。
（3）、實驗柜完全敞開設(shè)計，內(nèi)部器件全部可視，有利直觀教學(xué)和維護(hù)。
（4）、人性化設(shè)計，配有儲水箱，進(jìn)排水自控裝置，減輕實驗人員勞動強度。為實驗文明操作提供條件。
（5）、裝置的儀表、部件均選用現(xiàn)代化技術(shù)工業(yè)級產(chǎn)品，智能化程度高。精度好，規(guī)格多樣。有利直觀教學(xué)和拓寬學(xué)生工業(yè)現(xiàn)場知識。為以后走上社會打好結(jié)實基礎(chǔ)。
（6）、安全度高，系統(tǒng)配有漏電保護(hù)，帶保護(hù)套的專用實驗電源連線，及溫控箱防止無水加溫自動控制等，力求保護(hù)人身、設(shè)備安全。
（7）、開放度好，在教師指導(dǎo)下，學(xué)生可觀察、可自己動手參與操作、可自行編程進(jìn)行驗證、可根據(jù)記錄的實時曲線進(jìn)行理論分析等。
（8）鍋爐加熱程控保護(hù)系統(tǒng)：
A、加熱電路加有保險管進(jìn)行過載保護(hù)，并具有防干燒保護(hù)功能；
B、鍋爐加熱內(nèi)膽加由水位液位保護(hù)裝置，水位不達(dá)到一定的高度，控制系統(tǒng)不能控制可控硅調(diào)壓器工作。
（9）、人生安全及設(shè)備的保護(hù)措施：
A、加有電流型漏電保護(hù)器，防止設(shè)備漏電短路造成的設(shè)備及人身傷害。
B、各控制電路加有保險管，有效保護(hù)器件因過載造成損壞。
（10）、電源啟停控制方式；采用啟停按鈕控制接觸器來控制電源的啟停。
（11）、漏電保護(hù)裝置及安全性和安全承諾：
A、各種電源及各種儀表具有可靠的保護(hù)功能
B、各種電源及各種儀表的強電采用開關(guān)控制，學(xué)生不自行接線，不存在強弱電混插的問題。
C、實驗強電接線插頭采用封閉式結(jié)構(gòu)，防止觸電事故的發(fā)生。
三、系統(tǒng)技術(shù)參數(shù):
（1）單相三線AC～220V±10% 50Hz。
（2）工作環(huán)境：溫度-10℃～+40℃相對濕度＜85%。
（3）裝置容量：＜6KVA。
（4）電源有內(nèi)、外電壓型漏電保護(hù)裝置和電流型漏電保護(hù)裝置。
（5）各測量儀表均要有保護(hù)功能。
（6）控制信號：電壓1～5V，電流4～20mA。
（7）上位計算機(jī)組態(tài)軟件組態(tài)王,全中文工控組態(tài)軟件進(jìn)行開發(fā)的實驗系統(tǒng)。運行環(huán)境要求,可以組成網(wǎng)絡(luò),一臺老師機(jī)可以控制十幾臺學(xué)生機(jī),實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。
（8）可以同時對三個參數(shù)進(jìn)行采集，比如，一組測流量，一組測溫度，一組測壓力；
（9）重量：實驗臺+實驗架，約重250Kg
（10）動力系統(tǒng)：功率可調(diào)的不銹鋼循環(huán)水泵:可組成不銹鋼泵＋電動調(diào)節(jié)閥＋渦輪流量計的動力流量調(diào)節(jié)系統(tǒng)，也可組成不銹鋼泵＋變頻器＋渦輪流量計的動力流量調(diào)節(jié)系統(tǒng)。單相可控硅移相調(diào)壓裝置、單相電加熱管組成鍋爐加熱動力系統(tǒng)。
（11）不銹鋼框架及不銹鋼安裝底板：不銹鋼框架安裝有機(jī)玻璃雙容串接水箱、帶夾套不銹鋼常壓鍋爐容器。不銹鋼安裝底板安裝固定不銹鋼支撐框架、檢測傳感執(zhí)行裝置、管路等。
（12）水泵出水口帶快插接頭。
（13）有機(jī)玻璃串接水箱，每個水箱帶溢流管及下排水管及閥門，壓力液位傳感器接口。
（14）電源控制屏
總電源帶漏電保護(hù)的空氣開關(guān)控制，另控制屏內(nèi)部設(shè)有電壓型漏電保護(hù)器、電流型漏電保護(hù)器，配有漏電報警指示燈和告警復(fù)位按鈕，安全性符合國際標(biāo)準(zhǔn)。實訓(xùn)裝置需提供電網(wǎng)電壓指示。通過鑰匙開關(guān)和啟停控制按鈕。并設(shè)置有執(zhí)行元件輸入輸出接口、模擬量信號輸入輸出接口。
對象模擬板：繪制有控制對象的管路連接原理圖，圖上元器件的布置與實際被控對象的元器件分布相對應(yīng)，實驗時直觀。
四、系統(tǒng)主要配置及功能介紹（以下為單套配置清單）
1、系統(tǒng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)配置清單
| 序號 | 名 稱 | 規(guī)格、參數(shù) | 特 點 | 數(shù)量 |
| 1 |
智能電動調(diào)節(jié)閥 |
等百分比特性內(nèi)置侍服放大器,稀土永磁同步電機(jī),體積小,力矩大.工作電壓 24VAC，輸入電流4-20mADC | 等百分比特性內(nèi)置侍服放大器,稀土永磁同步電機(jī),體積小,力矩大,比普通的電動閥貴 | 1只 |
| 2 | 單相磁力泵 | 無泄漏，低噪音，單相220VAC，90W。 | 聲音比較小,有利于實驗室保持安靜,工作的穩(wěn)定性非常好 | 1臺 |
| 3 | 三相磁力泵 | 無泄漏，低噪音，三相220VAC，180W，揚程8米。 | 1臺 | |
| 4 | 交流變頻控制（日本三菱） | 采用日本三菱公司的FR-D720S-0.4K-CH型變頻器，控制信號輸入為4～20mADC或0～5VDC，交流220V變頻輸出用來驅(qū)動三相磁力驅(qū)動泵。 | 1臺 | |
| 5 | 溫控調(diào)壓模塊+散熱器 | 全隔離單相交流可控硅調(diào)壓模塊；控制信號：4-20mADC。 | 自行設(shè)計性能可靠安全 | 1套 |
| 6 | 加熱環(huán) | 功率：1800W，220VAC。 | 具有防干燒保護(hù)功能 | 1只 |
| 序號 | 名 稱 | 規(guī)格、參數(shù) | 特 點 | 數(shù)量 |
| 1 | 擴(kuò)散硅壓力變送器（液位） | 選用美國NovaSensor原裝進(jìn)口的擴(kuò)散硅隔離探頭。0.5級精度；輸出信號：選4-20mADC（二線制）；接頭及外殼材料：不銹鋼（1Cri18Ni9Ti）。 | 不銹鋼隔離膜片,適用范圍廣,高精度,高溫定性,高可靠性,結(jié)構(gòu)精巧安裝方便,零點漂移小,它的價格是普通的傳感器的兩倍 | 2只 |
| 2 | 壓力變送器 | 選用美國NovaSensor原裝進(jìn)口的擴(kuò)散硅隔離探頭。0.5級精度；輸出信號：選4-20mADC（二線制）；接頭及外殼材料：不銹鋼（1Cri18Ni9Ti）。 | 1只 | |
| 3 | Pt100溫度傳感器及溫度變送器 | Pt100：A級；溫度變送器：0.5級精度，0-100℃。 | 1套 | |
| 4 | 渦輪流量計及流量變送器 | （1）量程：選0-1200L/h；（2）輸出信號：4-20mADC；（3）精度：0.5級。 | 整個系統(tǒng)管道由鋁塑管和不銹鋼管連接而成，不會產(chǎn)生漏水現(xiàn)象。所有的手動閥門均采用優(yōu)質(zhì)球閥，流量計和壓力傳感器安裝在官道上以測量管道流量和水泵出水口壓力。 | 2套 |
| 序號 | 名 稱 | 規(guī)格、參數(shù) | 品 牌 | 數(shù)量 |
| 1 | 智能儀表控制系統(tǒng) | AI 808P智能儀表 | 廈門宇電 | 2臺 |
| 2 |
PLC控制系統(tǒng) |
采用西門子S7-200 SMART主機(jī)CPU SR20(自帶以太網(wǎng)通訊口)，配置一個4入/2出模擬量模塊EM AM06，可完成所有單通道輸出、多通道輸入控制實驗。 | 德國西門子 | 1套 |
4、軟件系統(tǒng)配置清單
| 序號 | 名 稱 | 規(guī)格、參數(shù) | 品 牌 | 數(shù)量 |
| 1 | PLC編程軟件 | step 7 MicroWIN | 西門子 | 1套 |
| 2 | PLC應(yīng)用軟件 | 1套 | ||
| 3 | 提供實驗指導(dǎo)書，實驗教學(xué)PPT,等相關(guān)技術(shù)資料 | |||
| 序號 | 名 稱 | 規(guī)格、參數(shù) | 數(shù)量 |
| 1 | 實驗用淡藍(lán)色透明有機(jī)玻璃水箱 | 包括上水箱、下水箱和儲水箱。上、下水箱采用優(yōu)質(zhì)有機(jī)玻璃，水箱容積17.5*10-3m3采用優(yōu)質(zhì)有機(jī)玻璃，水箱底部均接有壓力傳感器。儲水箱由不銹鋼板制成 | 2只 |
| 2 | 不銹鋼溫控實驗箱 | 帶夾套的不銹鋼常壓加熱鍋爐容器：內(nèi)膽容積>=Φ10×50（通動態(tài)被加熱水），帶單相不小于1.5KVA電加熱管，夾套>=Φ15×40（帶保溫棉），加熱鍋爐容器做成全封閉式，內(nèi)膽安裝Pt100溫度傳感器。。 | 1只 |
| 3 | 不銹鋼儲水箱 | 內(nèi)有獨特的結(jié)構(gòu)設(shè)計和不銹鋼過濾網(wǎng)，拆洗方便 | 1只 |
| 4 | 儲水箱自動進(jìn)、排水裝置 | 其中儲水箱底部裝有出水閥，水箱需要更換水時，把出水閥打開將水直接排出。 | 1套 |
| 5 | 繼電器 | 小型繼電器 | 1只 |
| 6 | 電磁閥 | 電磁閥作為電動調(diào)節(jié)閥的旁路，可以實現(xiàn)階躍和脈沖干擾，通過手動閥開度可調(diào)節(jié)階躍和脈沖干擾的大小。 | 1只 |
| 7 | 液面探頭 | 自制 | 2只 |
| 8 | 配有24v直流穩(wěn)壓電源 | 提供直流24V電源 | 1只 |
| 9 | 全部不銹鋼管及配件，增加設(shè)備的使用壽命。 | 外加工 | 1套 |
| 10 | 電腦桌 | 型材和鈑金結(jié)構(gòu)，用于放置計算機(jī)，下方裝有萬向輪。 | 1臺 |
| 11 | 帶護(hù)套手槍式連接導(dǎo)線及配件 | 采用高可靠護(hù)套結(jié)構(gòu)手槍插連接線，里面采用無氧銅抽絲而成頭發(fā)絲般細(xì)的多股線，外包丁晴聚氯乙烯絕緣層，插頭采用實芯銅質(zhì)件外套鈹輕銅彈片。 | 1套 |
（一）特性實驗
1、水箱單容特性實驗
2、水箱雙容特性實驗
3、上下水箱雙容特性實驗
4、電動閥流量特性實驗
5、變頻器流量特性實驗
6、溫度特性實驗
7、鍋爐內(nèi)膽水溫測試
（二）單回路控制實驗
1、單容液位定制控制實驗
2、變頻器支路單容液位控制實驗
3、上下水箱雙容液位定制控制實驗
4、鍋爐內(nèi)膽壓力定值控制實驗
5、電動調(diào)節(jié)閥支路單閉環(huán)流量控制實驗
6、變頻器支路單閉環(huán)流量控制實驗
7、鍋爐內(nèi)膽溫度控制實驗
（三）串級控制實驗
1、水箱液位串級控制實驗
（四）串級控制實驗
1、比值控制實驗