基于过程装备控制实验装置开发与应用的分析

贾彦磊

（青海省生产力促进中心,西宁 810001）

基于过程装备控制实验装置开发与应用的分析

贾彦磊

（青海省生产力促进中心,西宁 810001）

随着社会的发展，经济全球化的趋势增强，科学技术的提高，自动化技术已经在人类的生活中运用广泛。我们按照过程装备和控制工程专业的实际教学的要求，开发了两套实验装置，这个实验装置可以对模拟生产化的过程当中流量、温度、压力等参数运用自动化装置，进行有效的控制，以在满足现实生活中的需要。

过程装备控制实验装置；自动化控制；实验装置；应用

1 前言

在当今的社会，自动化技术不仅可以给人们带来方便，也被广大群众所推崇。自动化技术的发展，在客观上决定了一个国家的工业发展水平。社会领域当中，自动化技术作为广大技术人员的一项专业技能，具有不可估量的作用。在自动化不断发展的过程当中，许多控制工程专业和过程装备也蕴含着巨大的压力和挑战，在这过程中，过程装备控制实验装置开发与应用已经成为一个焦点。下面我主要对实验装置的设计原理、构造及使用做一个介绍，希望能引起广大学者对自动化技术的思考。

2 实验装置的设计原理

这个实验对象不是单纯地为某个单一的实验对象服务，这个实验对象可以是多样的，可以把几个和多个系统组织起来结合成差异化的控制系统，但是一定要具备流体机械以及具有代表性的设备，将这个系统包含在控制对象之中，例如，反应器、锅炉、换热器等一定的设备。这个装置一定要把流量、压力及温度等一系列的工艺参数作为控制对象，以达到自动化的控制过程的这一状态。第一，为了使在这个实验与操作人的操作技术相符合，可以将各种项目的自动化所用到的相关仪器结合在一起进行安装。第二，为了确保实验的安全性，在整个实验的布局当中必须要设置信号联动装置。第三，为了更好的收集实验的数据以及分析处理数据，在实验装置的系统中要具备记录系统以及独立的数据采集。第四，为了降低实验装置的话费成本，在满足实验的条件下，我们可以做到实验装置当中的控制系统应当与工业生产所需要的控制量相符合[1]。在实验操作过程中要做到合理的控制，严格要求，对实验的步骤要循序渐进，对于容器的使用状况按照一定的比例系数进行选取，从而在一定程度上保证实验模拟的逼真性。

3 实验装置的基本构造

按照以上的设计理念，我们分别设计了两个大体构造基本相同的装置，并区分了两者中的区别。两者间的区别在于一个设计主要用气动阀，而另一个则用电动阀，电动阀与气动阀两者间的区别共同构成了这一使用装置。从总体上来看，这个系统主要涵盖操作控制台、控制对象、供水系统这三者组成。

3.1 操作控制台

操作控制台的设计具有理性化操作，也有人性化操作，一般都是把这两者综合起来。其设计理念主要是把关键控制的按钮控制器集中到一点，体现了其理性化设计，同时也使操作者在操作过程中更为方便、快捷的使用。它的人性化设计主要在于把仪表设计在盘面上，为操作者的动手设置提供一个平台，控制台一般都会涵盖许许多多的模块和原件控制按钮，以保证操作者在操作过程中可以根据自己的实际需要想结合起来一起运用。这样，就为操作者提供一个较为恬逸的操作平台，由此也突出了“人性”的理念。

3.2 控制对象

该装置的控制对象一般以泵、管道、锅炉及容器为主，此外，还应该把检测用的各种元件、管路快速连接器及相关的手动控制法门这三者相结合，以实现对工业操作的实际状况进行必要模拟。首先，主要操作步骤是把复杂或者简单的操作系统进行组装，作为控制对象。其次，将温度、流量、液位以及压力等一系列重要参数进行合理的自动化控制。选择这些控制对象中带有夹套的器具来对工业生产中的锅炉进行模拟实验，这种做法一般是为了将工业锅炉工作当中的锅炉内、夹套中的温度、进出水的量及液位进行控制，把这个设备的锅炉的加热功率设置为4.5KW之间。为了防止热水在操作过程中造成的失误而向外溢出烫伤实验的操作者，将保护系统装置内的锅设置成80度之内，以达到对整体温度进行控制[2]。

3.3 供水系统

实验模拟的过程当中，为了达到装置系统当中的大部分对象供应相应的模拟水，在这个装置系统中一般可以运用控制面板中的控制器来针对相应系统中的变频器进行控制，在一定程度上为对供水量和供水压力等一系列参数的控制提供了基础，这个设置系统中一般主要以提供高位水箱水、自来水、水泵水为主，从而实现对着两者的控制。

4 装置系统的应用方法

这个装置运用方法主要体现在运用控制对象连接和流程的变化来实现对该装置的控制目的，对于各种不同的流程进行必要的操作，进一步达到模拟工业环境的不同性。一般主要是利用软管制成的快速连接器把不同控制对象串连起来，在一定程度上使其形成一个有机的整体，通过连接方式的差异性达到不同环境的模拟，以实现操作所需要的效果[3]。

首先，我们可以对水箱内的液位进行观察,以水量的70％为标准，预留30％，确保水泵低于高位水箱的液位，防止水泵在无水的状况中发生空转，从而烧坏水泵。其次，把进水阀入口和高位水箱出水运用软管快速连接器进行连接，从而形成一个较为完整的装置系统。再次，将操作控制台上的接线端子根据一定的顺序串接在一起，确认无误后将其接入主电源当中，在对其对控制操作台中的每一个智能自动调节器与其有关的参数进行相关的设置，以达到最佳的控制效果。

5 结束语

总之，这个过程装备控制实验装置开发与应用符合了我们的实际要求，这个模拟实验过程主要将流量、温度、液位、压力等一系列的相关参数进行自动化的设计，以完成不同环境的工业化操作实验的模拟。在这种仿真实验数据的模拟下，对我国工业的更进一步提升提供有效的发展空间。

[1]杨涛.电力系统自动化技术的应用综述[J].科技信息，2010，6(23)：112-113

[2]翟秀萍,刘平.计算机技术在电压无功方面的应用[J].科技致富向导，2010，8(30)：150-151

[3]过程装备与控制工程四川省高校重点实验室[J].四川理工学院学报(自然科学版)，2011，9(03)：140-142

贾彦磊，（1985-），男，研究实习员，研究方向为过程装备与控制工程。