一种自动化过程控制的教学实验台制造技术

本发明专利技术公开了一种自动化过程控制的教学实验台，包括操作台，所述操作台设有显示仪表部件、电气控制部件、执行与采集控制部件、介质容器以及人机交互界面部件；所述显示仪表部件包括流量显示仪表、压力显示仪表、温度显示仪表和液位显示仪表；所述执行与采集控制部件包括电磁阀、电动调节阀、磁力泵、涡轮流量变送器、压力变送器、温度变送器和超声波液位变送器；所述电气控制部件包括变频器、可编程控制器PLC；所述介质容器包括容器A、容器B和容器C，所述容器B、容器C设于容器A的上方。本发明专利技术简单直观的人机交互界面更方便学生操作，同时可直观显示控制过程和效果，具有结构简单、操作方便、造价低等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种自动化过程控制的教学实验台
本专利技术涉及自动化仪器仪表领域，尤其涉及一种自动化过程控制的教学实验台。
技术介绍
工业自动化就是工业生产中的各种参数为控制目的，实现各种过程控制，在工业生产中，尽量减少人力的操作，充分利用动物以外的能源与各种资讯来进行生产工作。工业自动化技术是一种运用控制理论、仪器仪表、计算机和其他信息技术，对工业生产过程实现检测、控制、优化、调度、管理和决策，达到增加产量、提高质量、降低消耗、确保安全等目的综合性高技术。目前，中高等院校的自动化实训平台的数量有限，且每套实训平台所适用的方案固定，扩展性差，不便于根据教学需求对实训方案进行灵活调整，而且结构都比较复杂，不方便学生动手操作，自动化控制的验证性实训难以开展，学生从理论书本上得到的理论难以应用到实际设备操作中，影响学生对书本知识的理解和巩固。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提出一种自动化过程控制的教学实验台，结构简单、操作方便、扩展性强，能够直观显示自动化教材中三十余种常用的典型过程控制的实现。为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：一种自动化过程控制的教学实验台，包括操作台，所述操作台设有显示仪表部件、电气控制部件、执行与采集控制部件、介质容器以及用于接收用户输入的控制参数和/或控制指令的人机交互界面部件；所述显示仪表部件包括流量显示仪表、压力显示仪表、温度显示仪表和液位显示仪表；所述执行与采集控制部件包括电磁阀、电动调节阀、磁力泵、涡轮流量变送器、压力变送器、温度变送器和超声波液位变送器；所述电气控制部件包括用于控制磁力泵流量大小的变频器、用于控制电磁阀接通/断开、电动调节阀接通/断开、以及变频器的可编程控制器PLC；所述介质容器包括容器A、容器B和容器C，所述容器B、容器C设于容器A的上方；其中，所述执行与采集控制部件、变频器均与所述可编程控制器PLC通信连接，所述涡轮流量变送器、压力变送器、温度变送器和超声波液位变送器的信号输出端分别连接所述流量显示仪表、压力显示仪表、温度显示仪表、液位显示仪表的信号输入端；所述磁力泵的进水端连接容器A的出水口，磁力泵的出水端连接容器B的入水口和容器C的入水口，所述磁力泵的进水端、容器B的入水口和容器C的入水口连接所述电磁阀或电动调节阀，所述容器B、容器C的底部均设有出水口，所述容器A设有入水口，容器B出水口、容器C出水口连接所述电磁阀或电动调节阀；启动后，可编程控制器PLC根据用户输入的控制参数和控制指令对电磁阀、电动调节阀和变频器进行控制，通过所述涡轮流量变送器、压力变送器、温度变送器和超声波液位变送器检测介质的流量、压力、温度、液位信息，通过流量显示仪表、压力显示仪表、温度显示仪表、液位显示仪表对介质的流量、压力、温度、液位信息进行显示，同时，所述可编程控制器PLC根据检测到的压力、温度、液位、流量实现与控制参数对应的过程控制。其中，所述容器B的入水口、容器C的入水口分别位于容器B、容器C的侧壁上方。其中，还包括用于对介质进行加热的加热管，所述加热管与可编程控制器PLC通信连接。其中，所述操作台包括竖直面板和水平面板，所述流量显示仪表、压力显示仪表、温度显示仪表和液位显示仪表设于所述竖直面板上，所述电磁阀、电动调节阀、涡轮流量变送器和压力变送器设于所述水平面板上，所述容器B和容器C固定在所述水平面板上，所述容器A和磁力泵设置在所述水平面板的下方。其中，所述操作台的水平面板设有网孔板，所述网孔板包括用于安装所述电磁阀、电动调节阀、涡轮流量变送器和压力变送器的孔位。其中，所述温度变送器设于所述容器C，所述超声波液位变送器设于所述容器B。其中，所述容器C的下侧设有用于安装所述温度变送器的结构，所述容器B的顶部设有用于安装所述超声波液位变送器的结构。其中，还包括用于为操作台的电气部件供电的电源。其中，所述容器B、容器C的容积均小于所述容器A的容积。其中，所述容器A的容积大于等于所述容器B、容器C的容积之和。实施本专利技术实施例，具有如下有益效果：本专利技术实施例采用开放式的系统结构，可适用于不同的自动化过程控制的实训方案，根据实训方案连接好各部件之后，通过人机交互界面接收用户对自动化过程控制的参数的设置和过程控制中的控制指令，无需设置按钮、指示灯等硬件操作部件，并在控制过程中直观的显示控制流程和效果，方便学生的实际操作和理解。通过本专利技术实施例的自动化过程控制的教学实验台可完成自动化教材上三十余种常用的典型过程控制教学，扩展性好，很好的满足了自动化大类专业对工业仪器仪表的教学要求；同时本专利技术实施例的自动化过程控制的教学实验台可以直观显示控制过程和结果，具有结构简单、操作方便、造价低等优点。学生可以自行设计过程控制方案进行实验，提高了学生对工业过程控制的直观认知能力，有利于提高自动化控制的教学质量和教学效率。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术实施例的自动化过程控制的教学实验台的结构示意图。图2是本专利技术实施例的自动化过程控制的教学实验台的过程控制示意图。图3是本专利技术实施例的自动化过程控制的教学实验台的人机交互界面的示意图。具体实施方式下面结合本专利技术的附图对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。下面结合图1-3对本专利技术实施例进行具体说明。作为本专利技术的一优选实施例，如图1所示，本实施例的自动化过程控制的教学实验台，包括操作台，操作台的形状和尺寸可根据具体情况设定。该操作台设有显示仪表部件、电气控制部件、执行与采集控制部件、介质容器和人机交互界面部件，所述人机交互界面部件可由计算机组态软件实现，用于接收用户输入的控制参数和/或控制指令的人机交互界面部件。优选的，本实施例中上述显示仪表部件包括：流量显示仪表、压力显示仪表、温度显示仪表和液位显示仪表；上述执行与采集控制部件包括电磁阀、电动调节阀、磁力泵、涡轮流量变送器、压力变送器、温度变送器和超声波液位变送器；上述电气控制部件包括用于控制磁力泵的流量大小的变频器、以及用于控制电磁阀的接通/断开、电动调节阀的接通/断开和变频器的可编程控制器PLC；上述介质容器包括容器A、容器B和容器C，并且，容器B、容器C设于容器A的上方，即容器B、容器C的水平高度高于容器A的水平高度。本专利技术的自动化过程控制的教学实验台采用开发式的结构，学生可根据不同的实训方案将其中的部件进行选择性连接。作为本实施例的一优选实施方式，将所述执行与采集控制部件、变频器均与所述可编程控制器PLC通信连接，将涡轮流量变送器、压力变送器、温度变送器和超声波液位变送器的信号输出端分别连接所述流量显示仪表、压力显示仪表、温度显示仪表、液位显示仪表的信号输入端；所述磁力泵的进水端连接容器A的出水口，磁力泵的出水端连接容器B的入水口和容器C的入水口，所述磁力泵的进水端、容器B的入本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种自动化过程控制的教学实验台，包括操作台，其特征在于，所述操作台设有显示仪表部件、电气控制部件、执行与采集控制部件、介质容器以及用于接收用户输入的控制参数和/或控制指令的人机交互界面部件；所述显示仪表部件包括流量显示仪表、压力显示仪表、温度显示仪表和液位显示仪表；所述执行与采集控制部件包括电磁阀、电动调节阀、磁力泵、涡轮流量变送器、压力变送器、温度变送器和超声波液位变送器；所述电气控制部件包括用于控制磁力泵流量大小的变频器、用于控制电磁阀接通/断开、电动调节阀接通/断开、以及变频器的可编程控制器PLC；所述介质容器包括容器A、容器B和容器C，所述容器B、容器C设于容器A的上方；其中，所述执行与采集控制部件、变频器均与所述可编程控制器PLC通信连接，所述涡轮流量变送器、压力变送器、温度变送器和超声波液位变送器的信号输出端分别连接所述流量显示仪表、压力显示仪表、温度显示仪表、液位显示仪表的信号输入端；所述磁力泵的进水端连接容器A的出水口，磁力泵的出水端连接容器B的入水口和容器C的入水口，所述磁力泵的进水端、容器B的入水口和容器C的入水口连接所述电磁阀或电动调节阀，所述容器B、容器C的底部均设有出水口，所述容器A设有入水口，容器B出水口、容器C出水口连接所述电磁阀或电动调节阀；启动后，可编程控制器PLC根据用户输入的控制参数和控制指令对电磁阀、电动调节阀和变频器进行控制，通过所述涡轮流量变送器、压力变送器、温度变送器和超声波液位变送器检测介质的流量、压力、温度、液位信息，通过流量显示仪表、压力显示仪表、温度显示仪表、液位显示仪表对介质的流量、压力、温度、液位信息进行显示，同时，所述可编程控制器PLC根据检测到的压力、温度、液位、流量实现与控制参数对应的过程控制。...

【技术特征摘要】
1.一种自动化过程控制的教学实验台，包括操作台，其特征在于，所述操作台设有显示仪表部件、电气控制部件、执行与采集控制部件、介质容器以及用于接收用户输入的控制参数和/或控制指令的人机交互界面部件；所述显示仪表部件包括流量显示仪表、压力显示仪表、温度显示仪表和液位显示仪表；所述执行与采集控制部件包括电磁阀、电动调节阀、磁力泵、涡轮流量变送器、压力变送器、温度变送器和超声波液位变送器；所述电气控制部件包括用于控制磁力泵流量大小的变频器、用于控制电磁阀接通/断开、电动调节阀接通/断开、以及变频器的可编程控制器PLC；所述介质容器包括容器A、容器B和容器C，所述容器B、容器C设于容器A的上方；其中，所述执行与采集控制部件、变频器均与所述可编程控制器PLC通信连接，所述涡轮流量变送器的信号输出端、压力变送器的信号输出端、温度变送器的信号输出端和超声波液位变送器的信号输出端分别连接所述流量显示仪表的信号输入端、压力显示仪表的信号输入端、温度显示仪表的信号输入端、液位显示仪表的信号输入端；所述磁力泵的进水端连接容器A的出水口，磁力泵的出水端连接容器B的入水口和容器C的入水口，所述磁力泵的进水端、容器B的入水口和容器C的入水口连接所述电磁阀或电动调节阀，所述容器B、容器C的底部均设有出水口，所述容器A设有入水口，容器B出水口、容器C出水口连接所述电磁阀或电动调节阀；启动后，可编程控制器PLC根据用户输入的控制参数和控制指令对电磁阀、电动调节阀和变频器进行控制，通过所述涡轮流量变送器、压力变送器、温度变送器和超声波液位变送器检测介质的流量、压力、温度、液位信息，通过流量显示仪表、压力显示仪表、温度显示仪表、液位显示仪表对介质的流量、压力、温度、液位信息进行显示，同时，所述可编程控...

【专利技术属性】
技术研发人员：周皓，张宏杰，周军，王刚，冯广周，陈荣，
申请(专利权)人：苏州迈创信息技术有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32