专利名称:仪表自控模拟培训装置的制作方法
本实用新型涉及一种模拟培训装置，特别是一种多回路自控模拟培训装置。
目前，院校及企业普遍采用实验室单系统模拟量培训方式，以人为的间断讯号作为输入、输出，这种方式与实际调节系统存在差距，对于比例－积分－微分(PID)整定值调节更难实现。在进行实验时需要配制较多的标准仪器和各种测量仪表，变更调节回路需要重新组装仪器及配线，对实验以及培训带来很多不便，另外有的培训装置缺乏通用性，只能培训工艺操作人员。
本实用新型目的在于提供一种既能实现多种自控调节，又能实现自控培训及操作培训的自控模拟装置。
本实用新型的特征在于该装置有多个回路，能同时进行工艺参数的调节以及自控调节，具有自控调节所必需的四大调节回路，能灵活地组成比值调节、串级调节和超驰调节等。
下面结合附图进行详细说明。
图1是模拟装置流程控制图。本模拟培训装置以生活水及低压蒸气为介质，生活水经过1／4圆喷咀(1)和FCV－1调节阀进入常压加热器(2)。加热器(2)可以是0.5m3以上的碳钢设备。加热器上配有差压变送器LRC，用于液面测量。加热器底部的排放水通过1／4圆喷咀(1′)及FCV－1调节阀排出。加热器(2)的液面高度由FCV－3控制。FRC－3和LRC通过K－1和K－2回路组合键构成液面、流量的均匀调节回路。
加热用的低压蒸汽，经过FRC－2、FCV－2调节阀进入加热器(2)中的螺旋盘管，对加热器(2)中的水进行加热。蒸汽压力由FRC－2、FRC－1、组键K－3、K－4组合，进行比值调节的控制。蒸汽压力PRC和水温TRC串联，构成串级调节。水流量和液面经过自选仪(见图10)构成特殊调节回路－超驰调节。
图2水流量控制图。
水经过1／4园喷咀节流元件(1)产生差压，送入差压变送器(4)，差压变送器(4)输出讯号进入分电盘(5)，再经开方器(6)，开方器输出讯号到记录仪(7)及调节器(8)，K－3组键切向水流量调节位置，由调节器输出讯号控制FCV－1阀以达到调节水流量的目的。
图3液面控制图。
以液面计(3)测量液面，经差压变送器(4)，将常压加热器(2)所建立的液面讯号输入分电盘(5)，由分电盘将讯号输入记录仪(6)和调节器(7)。把切换组键K－1切换到液面调节位置，由调节器(7)的输出讯号来控制FCV－3阀，以达到控制液面的目的。
图4排放水流量控制图。
排放水时，水经过加热器底部的1／4园喷咀节流元件(3)，差压变送器(4)将流量讯号经分电盘(5)将讯号输入记录仪(7)和调节器(8)，K－2组键切向排水侧，通过调节器控制FCV－3阀，以达到控制排水量的目的。
图5蒸汽流量控制图。
蒸汽通过1／4园喷咀(1)和FCV－2阀进入加热器(6)的盘管中，蒸汽讯号通过(1)由差压变送器(4)输入到分电盘(5)，经分电盘(5)将讯号送入记录仪(7)和调节器(8)，K－4组键切向蒸汽流量调节，以达到调节蒸汽流量之作用。
图6温度、压力控制图。
加热器中水的温度是通过对蒸汽出口的压力实现调节，K－5是实现压力调节的组键，K－6是实现温度调节的组键，共同使用一个FCV－4调节阀。测温元件(3′)为热电偶，通过温度变送器(4′)将讯号分别送到记录仪(7′)和调节器(8′)，调节FCV－4阀，实现温度的控制。
蒸汽压力调节是通过压力变送器(4)，将讯号输入分电盘(5)，然后将讯号输入记录仪(7)和调节器(8)，调节器输出对FCV－4阀进行控制，以实现蒸汽压力的变化。
图7均匀调节控制图。
均匀调节是串级调节的一种方式。本图是为了实现稳定的液面控制。使排水量的均匀变化来实现液面的稳定。图中主调节是液面调节，付调节是排水流量，将K－1组键切向均匀调节，液面的讯号通过差压变送器(4)，分电盘(2)和调节器(7)，调节器(8)的输出讯号作为排放水量调节器(8)的外给定讯号，当K－2组键切向均匀调节时，排放水量调节器的输出控制FCV－3阀，以实现液面控制之目的。
图8蒸汽压力与水温串级调节控制图。
以温度调节作为主调节，通过K－6组键切向串级调节，由测温元件(1′)经温度变送器(4′)将讯号输入记录仪(7′)和温度调节器(8′)，温度调节器(8′)的输出讯号作为压力调节器(7′)的外给定讯号，由压力变送器(4)将讯号输入到分电盘，记录仪以及压力调节器(7)，压力调节器根据温度调节器(8′)的输出讯号以及蒸汽压力讯号，对FCV－4实现串级调节，以达到控制温度的目的。
图9比值调节控制图。
使水流量与蒸汽流量按一定的比例进行调节的回路。以水温的变化作为控制参数。主调节是水流量，付调节为蒸汽量。水通过1／4园喷咀(1′)讯号送入差压变送器(2′)，差压(2′)讯号经分电盘(5′)，再经开方器(4′)，将水流量讯号经K－3组合键(切向比值调节)输入比值器(8)，比值器(8)的输出讯号作为蒸汽调节器(7)的外给定值，蒸汽经过1／4园喷咀(1)产生的讯号经差压变送器(2)，分电盘(5)开方器(4)，讯号送入蒸汽调节器(7)中，调节器根据外给定值以及实际蒸汽流量来控制FCV－2阀，改变比值器的比率设定值，就能改变蒸汽调节器(7)的外给定值，以此实现水和蒸汽流量的比例调节，无论水流量如何改变，水温都能保持恒定。
图10超驰调节示意图。
超驰调节也称为自动选择调节或自动保护性调节。本示意图是为实现进水流量与液面的超驰调节回路。进水流量回路由1／4园喷咀(1′)差压变送器(4″)，分电盘(5″)记录仪(7″)，自选调节器(8″)构成，自选调节器(8″)的输出即为自动选择器的输入。液面指示回路包括液面计(1)，差压变送器(2)，分电盘(5)，记录仪(7)。排水流量控制回路包括1／4园喷咀(1′)，差压变送器(2′)，分电盘(5′)，调节器(7)。液面调节器回路的输出也输入到自动选择器(10)中。进水流量的输出为反作用，液面调节的输出是正作用，这两种讯号均输入到自动选择器(10)中。经自动选择器选择，输出控制讯号去调节FCV－1阀的开度。
本装置全部的设备及仪表都包括在图(1)中，它可以构成六项单回路调节，具有自控调节的必需的四大调节回路，另外还可以组成比值调节、串级调节、超驰调节回路。具有适应性强，调节功能多的模拟培训装置。同时本装置可与计算机联接，为软件的编制，开发和应用开创了试验性领域。
权利要求
1.一种仪表自控模拟培训装置包括四大调节回路1)流量调节回路包括由园喷咀(1)产生的差压，送入压差变送器(4)，(4)的讯号送入分电盘(5)，再经开方器(6)将讯号送到记录仪(7)及调节节(8)，由(8)输出讯号控制FCV-1阀，以构成流量调节回路，2)液面调节回路包括由液面计讯号经差压变送器(4)，液面讯号输入分电盘(5)，分电盘(5)将讯号输入记录仪(6)和调节器(7)，由调节器(7)的讯号控制FCV-3阀，以构成液面调节回路，3)温度调节回路包括由测液元件(3′)，经温度变送器(4′)将讯号输入记录仪(7′)和温度调节器(8′)的讯号控制FCV-4阀，以构成温度调节回路，4)压力调节回路包括由压力变送器(4)，将讯号输入分电盘(5)，然后将讯号输入记录仪(7)及调节器(8)的讯号控制FCV-4阀，以构成压力调节回路。
2.按权利要求
1的模拟培训装置，其特征在于由6个开关(K－1、K－2、K－3、K－4、K－5、K－6)，由开关的切换可以组成相应的串级调节、比值调节、超驰调节。
专利摘要
仪表自控模拟培训装置是由多回路组成的一台装置，该装置实现了自控调节所必需的四大调节回路，还能灵活地组成比值调节、串级调节和超驰调节等回路，该装置既能实现自控调节的培训又能实现操作培训。
文档编号G05B11/38GK87206129SQ87206129
公开日1988年6月22日 申请日期1987年4月7日
发明者华运海 申请人:北京燕山石化公司前进化工厂导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan