专利名称：一种化学反应过程控制仿真实训装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于化学仿真、PLC过程控制、DCS过程控制、变频器过程控制等教学实训设备的技术领域，具体涉及了一种化学反应过程控制系统框架式移动教学平台。
背景技术：
培养适应行业企业职业岗位(群)对PLC技术、DCS技术、变频器技术等高端技能型专门人才的需求是职业院校电气自动化专业群人才培养的一个核心内容。但在实际的教学实践过程中，这些技术的“教”与“学”仍停留在传统的PLC实验室挂箱模拟、DCS离线仿真、变频器单机接线与参数设置等教学模式上，不仅课堂教学和实践训练与企业的生产实际应用存在了严重的脱节现象，而且多技术之间的优势配合没有得到很好的发挥，实践训练的针对性不足，与企业实践应用存在很大差距。
发明内容本实用新 型目的在于提供一种以化学反应为原型，控制系统可灵活选择、硬件可重新组态的仿真实训装置。本实用新型包括DCS控制柜、PLC控制柜、化学反应工艺仿真立体框架组，所述PLC控制柜设置在所述DCS控制柜与所述化学反应工艺仿真立体框架组之间，所述PLC控制柜通过连接电缆分别与DCS控制柜、化学反应工艺仿真立体框架组连接；所述化学反应工艺仿真立体框架组包括一个或多个立体框架拼接、组合，所述立体框架包括底部平台、竖直布置的不锈钢网孔板，所述不锈钢网孔板固定在所述底部平台上，在所述不锈钢网孔板与所述底部平台之间设置支撑斜梁，所述支撑斜梁的两端分别固定在所述不锈钢网孔板与所述底部平台上，在所述底部平台的下方固定连接四个万象滚轮，在所述不锈钢网孔板上设置至少三种设备固定架，所述设备固定架用于固定仪表、设备、管路；所述各立体框架分别通过信号线路与所述PLC控制柜对应连接。本实用新型采用可移动、可重组的网孔框架组结构，通过三种以上支撑架进行固定，使所有管道、设备安装简单、牢固、拆卸方便，能够满足不同学生群体的教学实践要求，框架设备、管道、仪表、线路等可独立完成液位、温度、压力、流量工程量的简单回路控制，也可重组完成多变量串级、比值、位式、选择等复杂过程控制，同时可进行化学反应工艺流程搭建，根据企业化学反应控制要求，结合多种控制算法完成化学反应的仿真过程控制，控制可从简单到复杂，从单元到综合，符合学生的认知规律；本装置采用立体化的框架组结构仿真模拟工业生产过程化学反应完整的工艺流程，引进企业生产实例，以“真实的项目、真实的环境、真实的设备、真实的要求，真实的角色”实现过程控制技术的工程操作、应用、设计、运行与维护等方面的仿真教学与实践。本实用新型所述的PLC控制柜包括柜体，在所述柜体上设置上层控制区、第二层PLC信号接收区、第三层现场设备信号区、第四层变频器设备区，所述上层控制区包括柜体电源空气开关、工作指示灯、加热电源输出及指示仪表、控制按钮、设备电源开关、PLC控制系统模块；所述PLC信号接收区包括若干信号接口端子；所述现场设备信号区包括信号接口端子；所述变频器设备区包括控制用变频器。本实用新型以PLC控制柜为桥梁，将立体框架组的设备、仪器仪表信号等通过框架组背部电缆连接至PLC信号接口和现场设备信号接口，DCS控制柜的机柜背板接线信号通过连接电缆从PLC控制柜的现场设备信号接口获取信号，与化学反应工艺仿真立体框架组进行信号连接，通过PLC控制柜体上的控制方式选择开关，可切换不同的控制系统，可实现一套化学反应工艺流程，灵活构建PLC控制系统、DCS控制系统，教学范围广、知识面宽，控制效果可实现对比。本实用新型在所述PLC控制柜与所述DCS控制柜的下端分别设置一块底部平台，所述PLC控制柜、DCS控制柜分别固定在所述底部平台上，在所述底部平台的下方固定连接四个万象滚轮；PLC控制柜和DCS控制柜下方安装可移动平台，方便其搬运、重组，其可实现多种控制系统可灵活选择的复合教学实践功能。本实用新型所述的立体框架为水槽蓄水框架或供水水箱液位框架或缓冲罐压力框架或反应釜综合反应框架或锅炉温度框架或滞后水箱温度框架；所述上述各框架根据不同的反应过程进行组合使用，其可满足不同学生群体、不同实验的教学实践要求。
图1为本实用新型的一种结构示意图；图2为本实用新型的立体框架的一种结构示意图。
具体实施方式
如图1、2所示，本化学反应过程控制仿真实训装置，包括DCS控制柜1、PLC控制柜
2、化学反应工艺仿真立体框架组3，PLC控制柜2设置在DCS控制柜I与化学反应工艺仿真立体框架组3之间，PLC控制柜2通过连接电缆4与DCS控制柜I连接；在PLC控制柜2与DCS控制柜I的下端分别设置一块底部平台5、6，PLC控制柜2、DCS控制柜I分别固定在底部平台5、6上，在各底部平台5、6的下方固定连接四个万象滚轮7-1、7-2 ;化学反应工艺仿真立体框架组3包括至少三个立体框架8拼接、组合，立体框架8包括底部平台9、竖直布置的不锈钢网孔板10，不锈钢网孔板10固定在底部平台9上，在不锈钢网孔板10与底部平台之间设置支撑斜梁11，支撑斜梁11的两端分别固定在不锈钢网孔板10与底部平台9上，在底部平台9的下方固定连接四个万象滚轮12，在不锈钢网孔板10上设置多个设备固定架13-1、13-2、13-3、13-4，设备固定架13_1、13_2、13_3、13_4用于固定仪表、设备、管路；各立体框架8分别通过信号线路14与PLC控制柜2对应连接。如图1所示，本化学反应过程控制仿真实训装置的PLC控制柜2包括柜体16，在柜体16上设置上层控制区17、第二层PLC信号接收区18、第三层现场设备信号区19、第四层变频器设备区20，上层控制区17包括柜体电源空气开关21、工作指示灯22、加热电源输出及指示仪表23、控制按钮24、设备电源开关25、PLC控制系统模块26 ； PLC信号接收区18包括若干信号接口端子27 ;现场设备信号区19包括信号接口端子28 ;变频器设备区20包括控制用变频器29。如图1所示，本化学反应过程控制仿真实训装置的立体框架8为水槽蓄水框架30-1,30-2或供水水箱液位框架31或缓冲罐压力框架32或反应釜综合反应框架33或锅炉温度框架34或滞后水箱温度框 架35。
权利要求1.一种化学反应过程控制仿真实训装置，包括DCS控制柜、PLC控制柜、化学反应工艺仿真立体框架组，所述PLC控制柜设置在所述DCS控制柜与所述化学反应工艺仿真立体框架组之间，所述PLC控制柜通过连接电缆分别与DCS控制柜、化学反应工艺仿真立体框架组连接，其特征在于所述化学反应工艺仿真立体框架组包括一个或多个立体框架拼接、组合，所述立体框架包括底部平台、竖直布置的不锈钢网孔板，所述不锈钢网孔板固定在所述底部平台上，在所述不锈钢网孔板与所述底部平台之间设置支撑斜梁，所述支撑斜梁的两端分别固定在所述不锈钢网孔板与所述底部平台上，在所述底部平台的下方固定连接四个万象滚轮，在所述不锈钢网孔板上设置至少三种设备固定架，所述设备固定架用于固定仪表、设备、管路；所述各立体框架分别通过信号线路与所述PLC控制柜对应连接。
2.根据权利要求1所述的一种化学反应过程控制仿真实训装置，其特征在于所述的PLC控制柜包括柜体，在所述柜体上设置上层控制区、第二层PLC信号接收区、第三层现场设备信号区、第四层变频器设备区，所述上层控制区包括柜体电源空气开关、工作指示灯、加热电源输出及指示仪表、控制按钮、设备电源开关、PLC控制系统模块；所述PLC信号接收区包括若干信号接口端子；所述现场设备信号区包括信号接口端子；所述变频器设备区包括流量、液位控制变频器。
3.根据权利要求1所述的一种化学反应过程控制仿真实训装置，其特征在于在所述PLC控制柜与所述DCS控制柜的下端分别设置一块底部平台，所述PLC控制柜、DCS控制柜分别固定在所述底部平台上，在所述底部平台的下方固定连接四个万象滚轮。
4.根据权利要求1所述的一种化学反应过程控制仿真实训装置，其特征在于所述的立体框架为水槽蓄水框架或供水水箱液位框架或缓冲罐压力框架或反应釜综合反应框架或锅炉温度 框架或滞后水箱温度框架。
专利摘要一种化学反应过程控制仿真实训装置，属于化学仿真、PLC过程控制、DCS过程控制、变频器过程控制等教学实训设备的技术领域。包括DCS控制柜、PLC控制柜、化学反应工艺仿真立体框架组，PLC控制柜设置在DCS控制柜与化学反应工艺仿真立体框架组之间，PLC控制柜通过连接电缆分别与DCS控制柜、化学反应工艺仿真立体框架组连接。本装置采用立体化的框架组结构仿真模拟工业生产过程化学反应完整的工艺流程，引进企业生产实例，以“真实的项目、真实的环境、真实的设备、真实的要求，真实的角色”实现过程控制技术的工程操作、应用、设计、运行与维护等方面的仿真教学与实践。
文档编号G09B23/24GK203134234SQ20132016794
公开日2013年8月14日 申请日期2013年4月7日 优先权日2013年4月7日
发明者杨润贤, 王斌 申请人:扬州工业职业技术学院