一、产品概述
本装置主要依据理、工科院校开设的《化工单元操作实训》、《化学反应工程》、《化工分离工程》、《化工设备机械基础》、《化学工艺学》、《精细化工工艺》、《化工仪表与自动化》、《化工过程控制》、《智能控制技术》等课程而研制,适合应用化工技术、石油炼制技术、石油化工技术、煤化工技术、化工装备技术、化工自动化技术、化工智能制造工程技术、现代精细化工技术等相关专业类的实验、实训教学。
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产品参考图片
二、产品特点
1、装置采用两层操作平台,一层平面方便操作、检修、巡查,二层有安全斜梯通上并有护栏、防滑板;现场智能电气控制台采用双层亚光密纹喷塑工艺,铝制面板,设计有微机位、报警器;
2、装置能进行开车准备、开车、正常操作、停车、紧急停车与设备维护等方面的技能实训,具有实训和考核功能;
3、装置具有设排故功能(配有声光报警系统),培训学生发现、分析、排除工业生产过程故障的能力。
三、装置功能
1、可实现离心泵、漩涡泵、齿轮泵、真空泵、计量泵及空压机的开、停车控制;可通过改变吸入管路的漏气实现离心泵的气傅的演示;可以实现离心泵的串、并联操作;可以实现流体的真空、泵送、压力、重力自流的输送;可实现化工储罐的液位的手动、自动调节;可以实现截止阀、闸阀、球阀、直管路、弯头、异径管的压降测量装置;可学习玻璃转子流量计、孔板流量计、金属浮子流量计、涡轮流量计等各种流量控制的使用;可以学习各种流量仪表的标定、计量泵的标定。
2、装置具备双模态运行系统,即实物料态运行和半实物仿真态运行;实物料态运行模式:上位机组态软件实时采集装置上的所有真实传感器数据,控制装置的泵、电加热器等动力部件;半实物仿真态运行模式:装置无需加入任何工艺物料,通过传感器获取阀门开关状态信号,软件通过内置数据模型判断并驱动温度、压力、流量、液位等半实物仪表显示状态,实现无物料状态的仿真操作运行。
3、平台框架主体采用钢结构,整体钢制喷塑处理,带两层操作平台,一层平面可进人方便操作、检修、巡查,二层平台安装护栏,护栏高度1.2m,采用黄色碳钢管;平台立柱采用方管支撑;一层及二层平台板采用3mm扁豆花纹;安全斜梯可与主设备框架进行搭接,方便进入二层操作区域。平台总尺寸3900×2500×3900mm(长×宽×高),以现场场地实际尺寸定制。
四、主要技术参数
1、运行参数:体系:水;使用温度:常温;实验压力:-0.1~0.6MPa。
2、装置主体参数
2.1.装置主体由离心泵、齿轮泵、旋涡泵、原料储罐、成品储罐、高位槽、计量罐、真空缓冲罐、空气压缩机等组成;原料储罐:不锈钢304,容积150L,卧式,带电容式液位计;成品储罐:不锈钢304,容积150L,卧式,带玻璃管液位计;高位槽1:不锈钢304,容积150L,立式,带磁翻板式液位计;高位槽2:不锈钢304,容积150L,立式;计量罐:不锈钢304,容积5L,立式,带压力式液位计;空气压缩机:压力0.7MPa,功率0.55kW,排气量90L/min;离心泵:卧式,流量6m3/h,扬程12m,功率0.5kW;旋涡泵:卧式,流量1m3/h,扬程12m,功率0.5kW;齿轮泵:卧式,流量3m3/h,扬程20m,功率0.5kW;计量泵:卧式,流量60L/h,压力0.2MPa,功率0.1kW;真空缓冲罐:不锈钢304,容积150L,立式。
2.2.金属浮子流量计:法兰式,流量160~1600L/h;孔板流量计:不锈钢304材质,压差显示;转子流量计:法兰式,流量160~1600L/h;涡轮流量计:法兰式,流量2.5~25m3/h;磁翻板液位计:法兰式安装,4~20mA远传显示;压力测量:压力变送器1批,压力表、真空表1批;压差测量:压差变送器1批,用于测量孔板压差、管道及局部阻力压差;管路管件:不锈钢304材质;阀门:不锈钢304材质,主要采用法兰式,球阀1批,截止阀1批;安全:部分罐体配有安全放空阀作为过压保护。
3、控制系统参数
3.1.硬件控制部分:
3.1.1.主模组:包含主CPU、扩展模块。
3.1.2.扩展模块:可支持16个本地扩展模块;程序语言:LD、SFC,支持FB/FC功能(LD);输入规格:高速输入:硬件响应时间:2us(RC时间)、最高输入频率:200kHz;隔离方式:集成芯片容隔离方式;输出规格:高速输出:硬件响应时间ON/OFF,1us(OFF→ON),2us(ON→OFF)、最高输出频率:电阻负载200kHz;短路保护功能动作:每路支持短路保护功能;AD模块:输入类型:模拟量输入;分辨率:16位;电流输入诊断:支持断线检测;DA模块:输出类型:模拟量输出;分辨率:16位;电压输出诊断:支持短路检测,支持过温保护;电流输出诊断:支持开路检测,支持过温保护;PT模块:数字分辨率:24位;显示灵敏度:0.1℃,0.1°F。
3.1.3.操控终端:台式,数量:1台,配置:四核CPU,内存16G,硬盘1TB,27英寸显示;独立显卡,独立显存2GB,带键盘鼠标,可安装监测与控制软件、实验数据处理、存储等。可显示远传流量计流量数据、压力传感器压力、压差传感器压差、磁翻板远传液位等数值。
3.2.软件控制部分:装置监测与控制软件,具备自检测功能。
3.3.提供该装置的工艺流程图。
4、半实物仿真系统参数
系统组成:仿真系统服务器、数据网关系统、仿真阀门、仿真仪表、灯光液位、操作终端盒、半实物仿真系统(含评分系统)。
4.1.仿真系统服务器硬件:服务器用于部署运行仿真服务系统,硬件参数:六核CPU64位,32G内存,1.5T固态,双千兆网口。
4.2.数据网关系统硬件:数据网关系统建立了数据连接通道,用于仿真系统与各模组间的数据交互;硬件参数:CPU四核64位;网络支持以太网。
4.3.模组参数:仿真阀门:包含阀门、传感器,阀门为真实阀门,可以控制真实物料的流动;传感器为开关型可调节动作,通过外置方案固定于阀体上,不破坏阀门本体,与数据网关系统建立数据链路,实现半实物仿真系统对阀门开关状态的感知;仿真仪表:仪表采用真实的变送器外壳,采用物联网核心ESP系列控制器,实现无线WIFI环境下的信号传输,通过内装OLED数字显示仪,接收仿真系统信号并现场显示工艺变量的实时数据;所有仪表均支持显示与检测信号相对应的多种单位;灯光液位:液位模组,采用物联网核心ESP系列控制器,实现无线WIFI环境下的信号传输,驱动GPIO控制LED灯带显示多种颜色和液位高度等仿真数据;操作终端盒:操作终端盒模组,采用物联网核心ESP系列控制器,实现无线WIFI环境下的信号传输,呈现当前动力设备得工作状态。
4.4.半实物仿真系统(含评分系统):账号管理:系统具备管理员、老师、学生账号系统,用户可以应用老师和学生账号进行半实物操作训练和成绩统计;操作模式:实验操作过程具备训练模式、考核模式,用户可以通过训练模式按引导提示逐步练习实验操作过程,通过考核模式可以获得操作考核成绩;软件界面:分不同工艺工段体现工艺流程,工艺流程内体现温度、压力、流量、液位等变量数据,显示阀门开关状态;评分系统:基于本系统实现对学生学习情况、考核情况的自动记录和统计分析,所有的考核评分均为计算机自动评分,具有成绩管理功能。
五、基本配置
1、装置主体硬件部分配置
1.1.离心泵2台,齿轮泵、旋涡泵、真空泵、计量泵、空气压缩机 各1个
1.2.原料储罐、成品储罐、高位槽1、高位槽2、计量罐、真空缓冲罐 各 1个
1.3.金属浮子流量计 1个
1.4.转子流量计 若干
1.5.孔板流量计 1个
1.6.磁翻板液位计 1个
1.7.电容式液位计 1个
1.8.压力表、真空表 若干
1.9.压力、压差变送器 若干
2、控制系统
2.1.总控制柜 1个
2.2.操控终端 1台
2.3.装置监测与控制软件 1套
3、配套资源
3.1.化工类实验与实践装置3D动画视频二维码资源库。
3.2.包含设备位号、吊牌、警示标志、脚贴等实验室文化配套设施。
浙江天煌科技实业有限公司(天煌教仪)研制