安全注意事項(xiàng)

平安考前須知在安裝、操作、維護(hù)或檢查本系統(tǒng)之前．一定仔細(xì)閱讀以下平安考前須知，并且要在熟悉設(shè)備的知識(shí)、平安信息及全部有關(guān)考前須知以后使用。在本使用說(shuō)明書中，將平安考前須知等級(jí)分為“危險(xiǎn)〞和“注意〞。不正確的操作造成的危險(xiǎn)情況，將導(dǎo)致死亡或重傷。不正確的操作造成的危險(xiǎn)情況，將導(dǎo)致一般或輕微的傷害或造成物體的硬件損壞。注意：根據(jù)情況的不同，“注意〞等級(jí)的事項(xiàng)也可能造成嚴(yán)重后果。請(qǐng)遵循兩個(gè)等級(jí)的考前須知，因?yàn)樗鼈儗?duì)于個(gè)人平安都是重要的。1、防止觸電測(cè)試系統(tǒng)的控制系統(tǒng)供電一般為DC24V，漏電保護(hù)器和開(kāi)關(guān)電源的端子上帶有220V電壓。正常漏電保護(hù)30毫安。物理受控系統(tǒng)分別引入三相電和單相電，整個(gè)現(xiàn)場(chǎng)系統(tǒng)沒(méi)有任何可以接觸到的端子。正常漏電保護(hù)30毫安。盡管系統(tǒng)經(jīng)過(guò)多層保護(hù)，還是請(qǐng)用戶注意以下平安事項(xiàng)。當(dāng)通電或正在運(yùn)行時(shí)，非專業(yè)人員不要進(jìn)行任何維護(hù)、維修操作，不要翻開(kāi)機(jī)柜后門，接線箱蓋子，變頻器前蓋板，否那么會(huì)發(fā)生觸電的危險(xiǎn)。要求現(xiàn)場(chǎng)系統(tǒng)可靠接地。每隔一定時(shí)間，對(duì)漏電保護(hù)器進(jìn)行漏電測(cè)試試驗(yàn)，即按下測(cè)試按鈕。即使電源處于斷開(kāi)時(shí)，除維護(hù)、維修外，請(qǐng)不要翻開(kāi)控制箱接觸變頻器的輸出裸露端子，可能會(huì)出現(xiàn)充電回路放電的現(xiàn)象，造成傷害。水泵、電磁流量計(jì)，以及燈管都是220V供電，維修時(shí)請(qǐng)斷開(kāi)電源。對(duì)于交流220V或380V供電電纜，請(qǐng)不要損傷它，不要對(duì)它加過(guò)重的應(yīng)力，使它承載重物或?qū)λQ壓。否那么可能會(huì)導(dǎo)致觸電。2、防止?fàn)C傷加熱情況：鍋爐結(jié)構(gòu)為內(nèi)容器，內(nèi)有4.5KW〔局部產(chǎn)品6KW〕加熱管。外容器為隔熱保護(hù)，不會(huì)有高溫，同時(shí)封閉所有強(qiáng)電端子。鍋爐常壓，最高溫度不超過(guò)100度，建議保持70度以下。支路中會(huì)流通熱水。在熱水沒(méi)有冷卻時(shí)，不要進(jìn)行任何翻開(kāi)鍋爐維修維護(hù)工作。不要接觸熱水管道過(guò)長(zhǎng)時(shí)間〔例如3秒以上〕，防止高溫燙傷。鍋爐中的水最好不要超過(guò)鍋爐高度的2/3，請(qǐng)盡量控制水溫在70度以下，以免高溫燙傷，提高產(chǎn)品壽命。3、防止損壞在水箱水位沒(méi)有到達(dá)一定高度，不能啟動(dòng)調(diào)壓器輸出，否那么可能損壞加熱器。該系統(tǒng)增加了硬件的連鎖保護(hù)，但是在操作時(shí)也要注意。系統(tǒng)應(yīng)遠(yuǎn)離可燃物體，系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，請(qǐng)斷開(kāi)電源。操作的環(huán)境溫度-10℃-50℃，濕度90%RH以下，存儲(chǔ)溫度計(jì)算機(jī)或其他不能濺水的設(shè)備最好距離三個(gè)水箱2米以外。A3000高級(jí)過(guò)程控制實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)介紹A3000高級(jí)過(guò)程控制實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)獨(dú)創(chuàng)現(xiàn)場(chǎng)系統(tǒng)概念，而不是對(duì)象系統(tǒng)?，F(xiàn)場(chǎng)系統(tǒng)包括了實(shí)驗(yàn)對(duì)象單元、供電系統(tǒng)、傳感器、執(zhí)行器(包括電動(dòng)調(diào)節(jié)閥、變頻器及調(diào)壓器)、以及半模擬屏，從而組成了一個(gè)只需接受外部標(biāo)準(zhǔn)控制信號(hào)的完整、獨(dú)立的現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境。A3000高級(jí)過(guò)程控制系統(tǒng)由操作臺(tái)、控制系統(tǒng)〔控制機(jī)柜〕、現(xiàn)場(chǎng)系統(tǒng)三局部組成，如圖1.1所示。其中現(xiàn)場(chǎng)系統(tǒng)包含三個(gè)水箱，一個(gè)大的蓄水箱，一個(gè)鍋爐，一個(gè)工業(yè)用板式換熱器，兩個(gè)水泵，大功率加熱棒，滯后系統(tǒng)以及加熱聯(lián)鎖保護(hù)系統(tǒng)。傳感器和執(zhí)行器包含5個(gè)溫度、3個(gè)液位、1個(gè)壓力、1個(gè)電磁流量計(jì)，1個(gè)渦輪流量計(jì),1個(gè)電動(dòng)調(diào)節(jié)閥，2個(gè)電磁閥，以及2個(gè)鍋爐液位開(kāi)關(guān)。圖0.1A3000高級(jí)過(guò)程控制系統(tǒng)組成圖控制系統(tǒng)根本的控制系統(tǒng)安裝在一個(gè)或兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)機(jī)柜中。控制系統(tǒng)可能有智能儀表，PCI多功能卡，ADAM4000控制系統(tǒng)、ADAM5510EKW/TP，西門子S7-300PLC，等等?！?〕控制機(jī)柜和IO面板采用標(biāo)準(zhǔn)機(jī)柜安裝控制系統(tǒng)，要求可靠接地。機(jī)柜尺寸800寬X600深X1900高，單位mm。如果控制系統(tǒng)均為24V供電。那么提供24V10A開(kāi)關(guān)電源供電，如果局部控制系統(tǒng)為220V供電，那么提供24V5A開(kāi)關(guān)電源供電。機(jī)柜面板包括：? 電源：220VAC單相總電源空開(kāi)，380VAC三相總電源空開(kāi)。? 開(kāi)關(guān)：兩個(gè)兩位自鎖旋鈕開(kāi)關(guān)，分別是加熱器電源開(kāi)關(guān)和變頻器電源開(kāi)關(guān)。四個(gè)三位自鎖旋鈕開(kāi)關(guān)，分別是1#、2#電磁閥手自動(dòng)以及關(guān)閉開(kāi)關(guān)。變頻器手自動(dòng)啟動(dòng)信號(hào)以及關(guān)閉開(kāi)關(guān)，2#水泵手自動(dòng)運(yùn)行以及關(guān)閉開(kāi)關(guān)。? 電壓表：顯示24VDC開(kāi)關(guān)電源的電壓值。? 變頻器：對(duì)于A3000FBS系統(tǒng)，那么具有ProfibusDP控制端子。? 指示燈：安裝有8個(gè)指示燈和滯后管系統(tǒng)的兩手動(dòng)調(diào)節(jié)閥。分別為單相電，三相電通電指示。以及兩個(gè)水泵、兩個(gè)電磁閥開(kāi)啟時(shí)，其狀態(tài)指示燈分別點(diǎn)亮。當(dāng)鍋爐內(nèi)水位低于低限液位開(kāi)關(guān)時(shí)，液位開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，聯(lián)鎖控制的低限液位指示燈點(diǎn)亮，說(shuō)明鍋爐內(nèi)液位很低或無(wú)液位。提示禁止對(duì)鍋爐加熱。往鍋爐內(nèi)注水等到當(dāng)鍋爐內(nèi)水位到達(dá)或超過(guò)低限液位開(kāi)關(guān)時(shí)，液位開(kāi)關(guān)閉合，聯(lián)鎖控制的低限液位指示燈滅，可以開(kāi)始對(duì)鍋爐加熱。當(dāng)鍋爐內(nèi)水位超過(guò)高限液位開(kāi)關(guān)時(shí)，液位開(kāi)關(guān)閉合，聯(lián)鎖控制的高限液位指示燈點(diǎn)亮，說(shuō)明鍋爐內(nèi)液位很高或超過(guò)高位限制，應(yīng)及時(shí)把鍋爐內(nèi)液體排出一局部。機(jī)柜系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1.2所示。圖0.2控制機(jī)柜〔2〕通訊面板通訊面板具有三個(gè)串行口。一般情況下1#串口連接智能PID控制器，2#串口連接ADAM4000DDC控制系統(tǒng)。具體操作請(qǐng)參考接線圖。一般控制器信號(hào)連接和操作控制器的信號(hào)直接連接到面板上，再通過(guò)插孔和鎖緊連接線連接到現(xiàn)場(chǎng)系統(tǒng)的IO信號(hào)面板上。計(jì)算機(jī)和控制系統(tǒng)通過(guò)RS232，或者以太網(wǎng)，或者專門的卡件進(jìn)行聯(lián)接。面板接線一般控制系統(tǒng)IO接口圖，如圖0.3所示。圖0.3一般控制系統(tǒng)面板圖其中，ADAM4000，ADAM5000的DOCOM連接了24V，DICOM連接GND。一般情況下，PLC〔S7-200，S7-300，ADAM8000，F(xiàn)X2N，SLC500〕和MACSDCS的DOCOM連接了GND，DICOM連接24V。現(xiàn)場(chǎng)的干接點(diǎn)閉上時(shí)，輸入為0，否那么為1。數(shù)字量輸出1時(shí)，外部負(fù)載變化?？刂葡洳僮骺刂葡涿姘迦鐖D0.4所示。圖0.4控制箱面板1、三相剩余電流保護(hù)器。合上該空氣開(kāi)關(guān)，才能加熱。2、單相剩余電流保護(hù)器。合上該空氣開(kāi)關(guān)，所有設(shè)備才能上電。3、三相電供電時(shí)亮起。4、單相電供電時(shí)亮起。5、對(duì)象頂部照明電燈旋鈕開(kāi)關(guān)。6、水泵1#的變頻器供電旋鈕開(kāi)關(guān)，翻開(kāi)變頻器電源。7、水泵2#供電旋鈕開(kāi)關(guān)，翻開(kāi)水泵電源。8、變頻器正轉(zhuǎn)啟動(dòng)旋鈕開(kāi)關(guān)。9、電壓表，調(diào)壓模塊輸出端電壓。10、變頻器?，F(xiàn)場(chǎng)系統(tǒng)本節(jié)通過(guò)大量的示意圖介紹各個(gè)工藝設(shè)備結(jié)構(gòu)和操作，其中包括各個(gè)水箱、鍋爐、換熱系統(tǒng)，以及管路。如圖0.5所示。圖0.5現(xiàn)場(chǎng)系統(tǒng)示意圖現(xiàn)場(chǎng)系統(tǒng)包括了測(cè)試對(duì)象單元、供電系統(tǒng)、傳感器、執(zhí)行器〔包括變頻器及移相調(diào)壓器〕，從而組成了一個(gè)只需接受外部標(biāo)準(zhǔn)控制信號(hào)的完整、獨(dú)立的現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境。總體的測(cè)點(diǎn)清單如表0.1所示。表0.1整體流程測(cè)點(diǎn)清單序號(hào)位號(hào)或代號(hào)設(shè)備名稱用途原始信號(hào)類型工程量1TE-101熱電阻鍋爐水溫Pt100AI0～1002TE-102熱電阻鍋爐回水溫度Pt100AI0～1003TE-103熱電阻換熱器熱水出口水溫Pt100AI0～1004TE-104熱電阻換熱器冷水出口水溫Pt100AI0～1005TE-105熱電阻儲(chǔ)水箱水溫Pt100AI0～1006LSL-105液位開(kāi)關(guān)鍋爐液位極低聯(lián)鎖干接點(diǎn)DINC7LSH-106液位開(kāi)關(guān)鍋爐液位極高聯(lián)鎖干接點(diǎn)DINC8XV-101電磁閥一支路給水切斷光電隔離DONC9XV-102電磁閥二支路給水切斷光電隔離DONC10AL-101警告光電隔離DONC11FT-101渦輪流量計(jì)一支路給水流量4～20mADCAI0～3m312FT-102電磁流量計(jì)二支路給水流量4～20mADCAI0～3m313PT-101壓力變送器給水壓力4～20mADCAI150kPa14LT-101液位變送器上水箱液位4～20mADCAI15LT-102液位變送器中水箱液位4～20mADCAI16LT-103液位變送器下水箱液位4～20mADCAI17LT-104液位變送器鍋爐/中水箱右液位4～20mADCAI0～5kPa18FV-101電動(dòng)調(diào)節(jié)閥閥位控制4～20mADCAO0～100％19GZ-101調(diào)壓模塊鍋爐水溫控制4～20mADCAO0～100％20U-101變頻器頻率控制4～20mADCAO0～100％注：所列信號(hào)類型為原始信號(hào)，在控制柜中Pt100經(jīng)過(guò)變送器轉(zhuǎn)換成了4～20mA。一般兩線制信號(hào)在IO面板上已經(jīng)連接了24V和GND，可以按照四線制方式使用。執(zhí)行機(jī)構(gòu)一般為2～10V控制，控制信號(hào)經(jīng)過(guò)500歐姆采樣電阻，被轉(zhuǎn)換成4-20毫安控制。〔1〕上水箱上水箱位于框架右上方，模擬一個(gè)工業(yè)上常見(jiàn)的臥式圓罐。水平方向的截面積在各個(gè)高度不同，中間最大，兩端最小，具有典型的非線性特性。上水箱透視圖如下圖。圖0.6上水箱透視圖〔2〕中水箱中水箱是一個(gè)結(jié)構(gòu)復(fù)雜的容器。提供變?nèi)萁Y(jié)構(gòu)，以及水平多容結(jié)構(gòu)。中水箱透視圖如下圖。圖中水箱透視圖變?nèi)莸膶?shí)現(xiàn)過(guò)程：〔1〕分隔閘板拔很高，例如2厘米以上，那么中水箱左右兩邊容器合在一起，通過(guò)出水閘板控制出口流量?？偨孛娣e=中水箱左容器+中水箱右容器?！?〕出口閘板拔很高，例如2厘米以上，通過(guò)分隔閘板控制出口流量?？偨孛娣e=中水箱左容器。水平多容實(shí)現(xiàn)過(guò)程：分隔閘板作為左右兩邊容器的導(dǎo)通流量控制，出水閘板控制右邊容器出口流量?！?〕下水箱下容器可以更換不同形狀的出口閘板，從而改變系統(tǒng)特性，還可放入一個(gè)斜體，從而模擬倒錐形工業(yè)容器。下水箱透視圖結(jié)構(gòu)如下圖。圖下水箱透視圖〔4〕常壓鍋爐鍋爐是一個(gè)常壓電加熱鍋爐，大氣壓力，沒(méi)有高溫。如下圖。圖常壓電加熱鍋爐〔5〕換熱系統(tǒng)該換熱器采用工業(yè)高效板式換熱器。換熱器具有一個(gè)冷水入口，一個(gè)冷水出口，一個(gè)熱水入口，一個(gè)熱水出口〔熱水和冷水的位置可以互換，但是出口和入口不能互換〕。如下圖。圖換熱系統(tǒng)示意圖〔6〕溫度檢測(cè)設(shè)備本裝置中溫度傳感器為PT100。其外形如下圖。圖溫度傳感器為PT100〔7〕壓力和液位檢測(cè)設(shè)備可以采用擴(kuò)散硅壓力/液位變送器，也可以選擇電容式或者應(yīng)變電阻式。壓力變送器如下圖。圖0.12壓力變送器〔8〕流量檢測(cè)設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)系統(tǒng)一般包括一個(gè)渦輪流量計(jì)，一個(gè)電磁流量計(jì)。渦輪流量計(jì)渦輪流量計(jì)管道里有一個(gè)葉輪隨著流量轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)霍爾效應(yīng)產(chǎn)生脈沖，然后進(jìn)行F/I轉(zhuǎn)換為4~20mA信號(hào)。渦輪流量計(jì)如下圖。圖渦輪流量計(jì)電磁流量計(jì)電磁流量計(jì)利用法拉第電磁感應(yīng)定律來(lái)測(cè)量流量。電磁流量計(jì)如下圖。圖電磁流量計(jì)注意：不要在沒(méi)有水的情況下給電磁流量計(jì)加電。加電幾分鐘后才能獲得準(zhǔn)確數(shù)值。〔9〕調(diào)節(jié)閥接線和操作調(diào)節(jié)閥特性：?jiǎn)巫y，螺紋連接，線性流量。調(diào)節(jié)閥外觀如下圖。圖調(diào)節(jié)閥〔11〕管路系統(tǒng)管路系統(tǒng)如下圖。圖現(xiàn)場(chǎng)對(duì)象系統(tǒng)管路通過(guò)該圖可以了解各個(gè)閥門的位置，以及管道上的各個(gè)過(guò)程設(shè)備?，F(xiàn)場(chǎng)系統(tǒng)包含兩個(gè)支路。支路1有1#水泵，換熱器，鍋爐，還可以直接注水到三個(gè)水箱以及鍋爐。支路2有2#水泵，壓力變送器，電動(dòng)調(diào)節(jié)閥，三個(gè)水箱，還有一路流入換熱器進(jìn)行冷卻。(1)支路1分析支路1包括左邊水泵，1#流量計(jì)，電磁閥等組成，可以到達(dá)任何一個(gè)容器，鍋爐以及換熱器。水泵可以使用變頻器控制流量，電磁閥可能沒(méi)有。由于支路1可以與鍋爐形成循環(huán)水，可以做溫度控制實(shí)驗(yàn)。為了保證加熱均勻，應(yīng)該使用動(dòng)態(tài)水，本系統(tǒng)設(shè)計(jì)了一個(gè)水循環(huán)回路來(lái)到達(dá)此目的。即翻開(kāi)JV304、JV106、XV101，關(guān)閉其它閥門(注意JV104)，開(kāi)啟1#水泵，那么鍋爐內(nèi)的水通過(guò)1#水泵循環(huán)起來(lái)。鍋爐內(nèi)有高、低限兩個(gè)液位開(kāi)關(guān)，可以進(jìn)行聯(lián)鎖保護(hù)。當(dāng)鍋爐內(nèi)液位低于低限液位開(kāi)關(guān)時(shí)，液位開(kāi)關(guān)翻開(kāi)，使移相調(diào)壓模塊斷電，加熱器無(wú)法開(kāi)啟。當(dāng)液位超過(guò)它時(shí)，液位開(kāi)關(guān)合上，加熱器信號(hào)連通，因此可以防止加熱器干燒。高限液位開(kāi)關(guān)有兩個(gè)作用：第一，當(dāng)鍋爐內(nèi)水溫超過(guò)溫度上限時(shí)，通過(guò)聯(lián)鎖控制，翻開(kāi)2#電磁閥，注入冷水，使鍋爐內(nèi)溫度快速下降；第二，當(dāng)鍋爐內(nèi)水量超過(guò)液位上限時(shí)，高限液位開(kāi)關(guān)閉合，通過(guò)聯(lián)鎖控制，關(guān)閉2#電磁閥，不再注入冷水。支路1上有一個(gè)工業(yè)用板式換熱器，其冷、熱水出口各有一個(gè)溫度傳感器，可以做熱量轉(zhuǎn)換實(shí)驗(yàn)。鍋爐底部連接有滯后管系統(tǒng)。翻開(kāi)JV501、JV502，關(guān)閉JV503，鍋爐內(nèi)的水只流過(guò)第一段滯后管，進(jìn)入儲(chǔ)水箱。翻開(kāi)JV503，關(guān)閉JV502，水流過(guò)兩段滯后管，即增加了滯后時(shí)間。在滯后管出口裝有一個(gè)溫度傳感器，可以做溫度滯后實(shí)驗(yàn)。(2)支路2分析支路2包括右邊的水泵，2#流量計(jì)，壓力變送器，電動(dòng)調(diào)節(jié)閥?？梢缘竭_(dá)任何一個(gè)容器，鍋爐以及換熱器。水泵可以使用變頻器控制流量，也可以使用電動(dòng)調(diào)節(jié)閥，對(duì)于小流量使用調(diào)節(jié)閥比擬準(zhǔn)確，對(duì)于要求快速控制的，那么使用變頻器比擬方便。支路2有一個(gè)電動(dòng)調(diào)節(jié)閥，配合三個(gè)水箱(各裝一個(gè)壓力變送器)，可以做單容、雙容、三容實(shí)驗(yàn)，以及液位串級(jí)實(shí)驗(yàn)、換熱器溫度串級(jí)實(shí)驗(yàn)，以及換熱器解耦控制實(shí)驗(yàn)。水箱裝有壓力變送器，測(cè)得水箱的壓力信號(hào)，之后轉(zhuǎn)