комбинированная экспериментальная установка тепловых приборов и управления экологическими процессами

комбинированная экспериментальная установка тепловых приборов и управления экологическими процессамиИспользуется модульная структура, состоящая из четырех частей: объектная система (водный путь и цистерна), система обнаружения (датчик), система управления (PLC и преобразователь частоты) и программное обеспечение мониторинга.

1. Объектные системы (материалы промышленного класса)

•Резервуар для воды и буферный бассейн:100LНержавеющая сталь (304iii) емкость для хранения воды с выключателем сигнализации низкого уровня;20 лРеактор из прозрачного органического стекла/Нейтральный бассейн), облегчающий наблюдение за состоянием жидкости.

•Энергетический насос:* Основной циркуляционный насос: насос постоянного тока или насос переменного тока (0,37 кВт), Поток0 \sim 3 м^3/чА напор10 мА.

•Насос дозаправки: прецизионный шаговый измерительный насос, расход0 \sim 500 мл/минПоддержка,4 \сим 20 мАКонтроль пропорциональности сигнала.

•Система трубопроводов: промышленный уровеньУПВКИли трубопровод из нержавеющей стали, оснащенный ручным шаровым клапаном, обратным клапаном и прозрачным зеркалом.

2. Контрольно - исполнительный прибор

•расходомер: электромагнитный расходомер промышленного класса, точность\\pm 0.5\\% FSВыход сигнала4 \сим 20 мАА.

•Уровень: входной статический преобразователь уровня, диапазон0 \сим 1 мТочность0.2Уровень С.

•Модуль мониторинга качества воды:

•онлайнpHИзмеритель: диапазон0 \sim 14 рНС функцией теплодополнения, время отклика< 30sА.

•Растворимый кислород (ДОприбор: метод флуоресценции (без замены мембраны), диапазон0 \sim 20 мг/лА.

•Измеритель мутности (выборочный): рассеивающий онлайновый измеритель мутности, диапазон0 \sim 400 НТУА.

•Регулирующий клапан: электронный электрический регуляторный клапан, и другие процентные характеристики, используемые для точного управления потоком воды или дозировки.

3. Электрическое управление и автоматизация

•Контроллер: SiemensS7-1200\ CPU\ 1214C\ DC/DC/DCИнтегрированный порт Ethernet, расширение8 Имитационная сумма4 Модуль вывода аналоговой величины дороги.

•Преобразователи частоты: высокопроизводительные универсальные преобразователи частоты (например, Siemens)В20Или серия Шнайдера), поддержкаRS485 / МодбусСвязь.

•Человеко - машинный интерфейс (HMI* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * *10 Высокий цвет темно - промышленный сенсорный экран с предустановленной конфигурацией.

II. Программа эксперимента(Экспериментальный учебный план)

Набросок состоит из четырех этапов, от базового признания до комплексного технологического управления, охватывающего основные навыки экологической инженерии.

Модуль 1: Эксперимент по тестированию базовых приборов и характеристик (когнитивная статья)

1. Эксперимент по проверке датчиков: изучение уровня жидкости, давления, расхода,pHПеремещение нулевой точки прибора с калибровкой полноты.

2. Эксперимент по определению характеристик объекта: определение чистого времени запаздывания и временной константы уровня жидкости в резервуаре и температуры реактивного бассейна методом кривых ступенчатой реакции.

3. Эксперимент по регулированию скорости преобразователя частоты и характеристикам насоса: частота исследованияf& ПотокQДлина напораHЗаконы пропорциональности.

Модуль 2: Основные эксперименты по управлению процессами (статьи автоматизации)

1. Уровень жидкости/расходомерный контурПИДКонтроль: обучениеPАIАDВлияние параметров на стабильность системы.

2. Эксперимент с каскадной системой управления: реализация“Уровень жидкости-трафик"Последовательное управление, чтобы испытать, как побочные контуры быстро подавляют возмущения.

3. Эксперимент по управлению соотношением расхода: имитация управления соотношением сырой воды и дозы на водопроводной станции в реальном времени.

Модуль 3: Специализированный эксперимент по технологическому управлению в области экологической инженерии (технологическая статья)

1. Автоматическое регулирование (pHКонтроль): Моделирование очистки кислотных сточных вод, черезПИДАлгоритм управляет дозирующим насосом, чтобы вывести водуpHСтабильно7.0 \\pm 0.5А.

2. Кислород растворяется в воздухе (ДОПостоянный контроль: аналоговый метод активного шлама, согласноДООбратная связь датчика автоматически регулирует частоту преобразования вентилятора.

3. Контроль комбинированной дозировки мутности (эксперимент по флокуляции): автоматический расчет и впрыск флокуляционного агента (автоматизация процесса имитации конденсации) в зависимости от изменения мутности впуска.

Модуль 4: Интеллектуальный мониторинг и комплексное практическое обучение (продвинутая статья)

1. ПЛКПрограммное логическое проектирование: студенты начинают писать последовательное управление процессом дренажа и обратной промывки воды (СФК) Процедуры.

2. Разработка конфигурационной системы верхней машины: проектирование промышленного интерфейса мониторинга в режиме реального времени для достижения записей тревоги, запросов исторических данных и генерации отчетов.

3. Эксперимент по дистанционному транспортному обслуживанию: обучение мониторингу данных на мобильном конце через промышленный шлюз IoT.

III. Дизайн яркого текста

• "То, что мы видим, мы получаем."Опыт практического обучения: все компоненты соответствуют стандартам промышленного уровня, и логика управления, выполненная в лаборатории, может быть перенесена непосредственно на реальную инженерную площадку для очистки сточных вод.

•Компактный макет: недостаточная площадь1.5 m^2Это не только экономит лабораторное пространство, но и высоко интегрируется, что облегчает учителям коллективное демонстрационное обучение.

•Конструкция защиты безопасности: с сильным и слабым разделением электроэнергии, блокировкой аварийной остановки, защитой от утечки электроэнергии и защитой от сжигания холостого хода для обеспечения безопасности работы студентов.