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LGC-YB02型 船舶自動(dòng)化儀表綜合實(shí)驗(yàn)臺(tái)
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一、設(shè)備概述
1、滿足《<中華人民共和國(guó)船員培訓(xùn)管理規(guī)則>實(shí)施辦法》（海船員〔2019〕340號(hào)）規(guī)定，輪機(jī)員培訓(xùn)需滿足“船用氣動(dòng)/電動(dòng)儀表試驗(yàn)及調(diào)試”教學(xué)設(shè)施要求。
2、滿足《<中華人民共和國(guó)船員培訓(xùn)管理規(guī)則>實(shí)施辦法》（海船員〔2019〕340號(hào)）規(guī)定，大管輪培訓(xùn)需滿足“傳感器及校準(zhǔn)設(shè)備”的試驗(yàn)及校驗(yàn)要求。
3、多源標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)發(fā)生器：滿足大管輪“傳感器及校準(zhǔn)設(shè)備”需求的信號(hào)源，用于多類型傳感器試驗(yàn)與校驗(yàn)；具有獨(dú)立的信號(hào)測(cè)量單元、輸入單元、安全保護(hù)插頭接線；可進(jìn)行氣動(dòng)薄膜調(diào)節(jié)閥試驗(yàn)及校準(zhǔn)，作用規(guī)律及性能分析；可進(jìn)行閥門定位器試驗(yàn)及校準(zhǔn)。涵蓋船舶常用的PLC/DCS現(xiàn)場(chǎng)儀表、調(diào)節(jié)閥、變頻器、壓力傳感器、溫度傳感器、流量計(jì)、液位傳感器、轉(zhuǎn)速傳感器、、監(jiān)控報(bào)警系統(tǒng)等維護(hù)、調(diào)試與校準(zhǔn)所需功能，具有常規(guī)測(cè)試、輸出電流/電壓、24V配電輸出等多種功能，具備熱電偶、熱電阻的輸入和輸出功能，具備可編程輸出、自動(dòng)步進(jìn)功能，分割輸出功能(n/m)：通過分割輸出，可將電壓、電流、熱電偶信號(hào)分割成 n/m 次輸出，輸出值=(主設(shè)定值)×(n/m)。
4、試驗(yàn)臺(tái)可進(jìn)行船用氣動(dòng)/電動(dòng)儀表試驗(yàn)與校驗(yàn)，可進(jìn)行差壓變送器零點(diǎn)、量程、遷移調(diào)節(jié)，可進(jìn)行雙位式壓力繼電器的給定值設(shè)定、幅差調(diào)節(jié)和報(bào)警試驗(yàn)。
5、可進(jìn)行船舶典型控制回路的仿真、壓力調(diào)節(jié)、鍋爐水位調(diào)節(jié)、冷卻水溫度調(diào)節(jié)等控制系統(tǒng)；可實(shí)現(xiàn)鍋爐水位、蒸汽壓力、壓力水柜、空壓機(jī)等雙位式作用規(guī)律控制系統(tǒng)試驗(yàn)。
6、氣動(dòng)PID控制器：可進(jìn)行氣動(dòng)PID控制系統(tǒng)、工作過程、參數(shù)調(diào)節(jié)；能夠獨(dú)立直觀的數(shù)字顯示P/I/D參數(shù)調(diào)節(jié)后的數(shù)字變化；可進(jìn)行雙PID串級(jí)控制回路、級(jí)聯(lián)控制回路作用規(guī)律，實(shí)現(xiàn)前饋控制、雙環(huán)控制及性能分析；配備觸摸屏，觸摸屏實(shí)時(shí)顯示信號(hào)采集板提供的信號(hào)值，直觀顯示PID控制回路工作過程、數(shù)值及曲線，實(shí)現(xiàn)船上典型的粘度調(diào)節(jié)、溫度調(diào)節(jié)回路及工作過程；
7、數(shù)字PID控制器：能夠進(jìn)行完整的PID參數(shù)配置調(diào)節(jié)，能夠顯示主機(jī)缸套冷缺水控制三通閥驅(qū)動(dòng)信號(hào)。
8、信號(hào)采集板集中采集和處理氣信號(hào)(P/E轉(zhuǎn)換)，信號(hào)線性化標(biāo)定及變差分析。
9、溫度源，采用深井干體爐模式，能夠PID溫度調(diào)節(jié)，集成于試驗(yàn)臺(tái)體。
二、設(shè)備組成
1、儀表實(shí)驗(yàn)臺(tái)：臺(tái)內(nèi)放置電動(dòng)差壓變送器實(shí)驗(yàn)?zāi)K、氣動(dòng)PID控制器模塊 溫度傳感器實(shí)驗(yàn)?zāi)K、溫度調(diào)節(jié)器實(shí)驗(yàn)?zāi)K、顯示儀表實(shí)驗(yàn)?zāi)K；臺(tái)上提供電源（220VAC，24VDC）、氣源（0.14MPa）、電壓表(0～30VDC)、電流表(0～30mA)；配相應(yīng)的指示燈和插座。臺(tái)面設(shè)置供電開關(guān)需帶漏電保護(hù)。
2、冷卻水溫度自動(dòng)控制系統(tǒng)：含低溫系統(tǒng)和高溫系統(tǒng)，并可連接或單獨(dú)使用。
三、主要技術(shù)參數(shù)
1、儀表實(shí)驗(yàn)臺(tái)
（1）鋼質(zhì)、臺(tái)面不小于1500×700mm，后側(cè)置高于臺(tái)面300mm左右的斜面，便于布置各種輔助儀表等設(shè)備,包括0～0.1MPa壓力表，4～20mA電流表，0.7MPa的氣源壓力表，24VDC100W模塊。臺(tái)內(nèi)置模塊的抽屜，方便替換和放置。4個(gè)腳安裝帶制動(dòng)的萬向滑輪，便于實(shí)驗(yàn)臺(tái)移動(dòng)。
（2）供電需要配一個(gè)帶漏電保護(hù)的斷路器，配三眼220V插座2個(gè)，電源指示燈1個(gè)，氣源需要另配一個(gè)帶氣瓶的小空壓機(jī)，供氣壓力在0.6MPa以上，輸出壓力可調(diào)。
（3）每個(gè)實(shí)驗(yàn)臺(tái)配所需工具一套和萬用表。
2、電動(dòng)差壓變送器實(shí)驗(yàn)?zāi)K
（1）配電容式電動(dòng)差壓變送器（檢測(cè)量程0.3MPa）1個(gè)，帶不銹鋼三閥組，另配帶壓力表的減壓閥2個(gè)，其壓力可調(diào)范圍為0.3MPa，自帶的壓力顯示表精度在1級(jí)以上，結(jié)構(gòu)如圖所示。
（2）管路及快速接頭提供成套，現(xiàn)場(chǎng)動(dòng)手安裝。配套數(shù)為實(shí)際使用的2倍。
（3）輸出信號(hào)線提供，現(xiàn)場(chǎng)接到電流表引出臺(tái)面電流表的接線柱上。
3、溫度傳感器實(shí)驗(yàn)?zāi)K
（1）配溫度傳感器實(shí)驗(yàn)?zāi)K，自帶加熱器（加熱器功率小于500W）、溫度顯示、溫度控制、熱敏電阻、船用結(jié)構(gòu)形式的PT100和熱電偶，模塊結(jié)構(gòu)如圖所示。
（2）提供實(shí)驗(yàn)接線，現(xiàn)場(chǎng)接到傳感器實(shí)驗(yàn)?zāi)K對(duì)應(yīng)位置上，配套的接線數(shù)為實(shí)際使用的2倍以上。
4、溫度調(diào)節(jié)器模塊
（1）配溫度調(diào)節(jié)器模塊，自帶加熱器、溫度顯示、溫度控制、船用PT100和熱電偶。調(diào)節(jié)器外形面板為96×96，輸出兩種信號(hào)，一種為開關(guān)量輸出，有兩個(gè)，一個(gè)為加熱觸點(diǎn)信號(hào)給加熱器，加熱器功率小于500W，一個(gè)是風(fēng)扇冷卻，帶24V小軸流風(fēng)扇；另一種是4～20mA模擬量信號(hào)，用于給加熱溫控閥，溫控閥的開度有相關(guān)的顯示輸出，大致結(jié)構(gòu)如圖所示。
（2）提供實(shí)驗(yàn)接線，現(xiàn)場(chǎng)接到傳感器實(shí)驗(yàn)?zāi)K對(duì)應(yīng)位置上，供應(yīng)的配套接線數(shù)為實(shí)際使用的2倍以上。
5、顯示儀表實(shí)驗(yàn)?zāi)K
（1）溫度和壓力顯示儀表各1個(gè)，配溫度可受（0～100℃）控的熱源，配減壓閥以提供氣壓源（0～0.6MPa），另配自帶壓力傳感器的智能顯示儀表1個(gè)。
（3）提供實(shí)驗(yàn)接線，現(xiàn)場(chǎng)接到傳感器實(shí)驗(yàn)?zāi)K對(duì)應(yīng)位置上，配套的接線數(shù)為實(shí)際使用的2倍以上。
6、冷卻水溫度自動(dòng)控制系統(tǒng)
由低溫冷卻水和高溫冷卻水兩個(gè)系統(tǒng)組成，兩個(gè)系統(tǒng)單獨(dú)做成一個(gè)可移動(dòng)的模塊單元中，兩個(gè)系統(tǒng)可以連接在一起構(gòu)成一套完整的船舶冷卻水溫度控制系統(tǒng)，也可以拆開連接，單獨(dú)接入冷卻水實(shí)現(xiàn)溫度控制，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖所示。其中冷卻器建議使用主流的板式冷卻器。
（1）底座：2.5mm厚鋼質(zhì)立板3000×2500mm，下部帶200mm高4個(gè)支腳，每個(gè)支腳帶能承重的鋼質(zhì)帶制動(dòng)的萬向輪。
（2）操作面板與實(shí)船接近，所有的操作和信號(hào)除本系統(tǒng)使用外，并需要向信號(hào)采集裝置（或PLC）提供。（操作面板采用12寸觸摸屏，主界面模擬Alfa Laval操作面板.
四、主要功能
1、差壓變送器的氣源、電源、壓力表、電流表、差壓檢測(cè)管路和相關(guān)閥件配套完整，可以進(jìn)行氣路和電路的連接操作，可以進(jìn)行三通閥組的操作，可以進(jìn)行零點(diǎn)、量程的調(diào)節(jié)和遷移的操作，可以設(shè)置漏氣、堵氣、電纜開路或短路等故障設(shè)置。
2、溫度傳感器均為帶外殼封裝，適宜船舶管系中安裝，通過加熱源定溫加熱，溫度傳感器輸出變化信號(hào)給溫度信號(hào)調(diào)理單元，并轉(zhuǎn)換為4～20mA信號(hào)輸出，信號(hào)調(diào)理單元和加熱溫度自動(dòng)控制單元可以做在一起，有相關(guān)的教學(xué)儀器供選擇。傳感器回路斷線、短路以及絕緣故障可以模擬設(shè)置。
3、調(diào)節(jié)器模塊需要前述的差壓變送器、溫度傳感器做為信號(hào)檢測(cè)，可以按照控制要求進(jìn)行輸入信號(hào)、輸出信號(hào)、報(bào)警信號(hào)及電源的連接，一路輸出加熱觸點(diǎn)給220V的加熱回路，一路輸出4～20mA給溫控閥。數(shù)字智能調(diào)節(jié)器自帶給定設(shè)定、參數(shù)設(shè)定和相關(guān)參數(shù)顯示，通過對(duì)比信號(hào)檢測(cè)與設(shè)定、調(diào)節(jié)規(guī)律，觀察分析調(diào)節(jié)器的輸出結(jié)果，并據(jù)此可以判定調(diào)節(jié)效果和計(jì)算出調(diào)節(jié)參數(shù)。另外，可以設(shè)置傳感器、加熱器的故障，來分析故障原因和處理方法。
4、顯示儀表模塊要能模擬傳感器故障的顯示，便于觀察實(shí)際參數(shù)和顯示值，以利于分析和判斷故障，能夠進(jìn)行必要的顯示功能選擇設(shè)置。
5、冷卻水溫度自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)是獨(dú)立成套的自動(dòng)化系統(tǒng)，除模擬低溫淡水、高溫淡水溫度自動(dòng)調(diào)節(jié)控制外，還需要便于觀察到整個(gè)系統(tǒng)的各環(huán)節(jié)的壓力、溫度、三通閥的閥門開度、手動(dòng)閥門的開關(guān)狀態(tài)等。溫度調(diào)節(jié)能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)和手動(dòng)兩種控制方式調(diào)節(jié)。另外需要通過設(shè)置管路堵塞、管路錯(cuò)通、管路漏、傳感器線路開路、短路、執(zhí)行閥件卡等故障，并通過觀察與分析找到故障原因并排除。
五、配置清單
|
序號(hào) |
設(shè)備名稱 |
數(shù)量 |
備注 |
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|
1 |
差壓變送器 |
實(shí)驗(yàn)臺(tái) |
1套 |
|
|
差壓變送器試驗(yàn)裝置 |
1套 |
做成一個(gè)模塊，做為實(shí)驗(yàn)臺(tái)的一個(gè)抽屜可以便于收放。 |
||
|
溫度傳感器實(shí)驗(yàn)?zāi)K |
1套 |
做成一個(gè)模塊，做為實(shí)驗(yàn)臺(tái)的一個(gè)抽屜可以便于收放。 |
||
|
2 |
調(diào)節(jié)器實(shí)驗(yàn)?zāi)K |
1套 |
做成一個(gè)模塊，做為實(shí)驗(yàn)臺(tái)的一個(gè)抽屜可以便于收放。 |
|
|
3 |
顯示儀表實(shí)驗(yàn)?zāi)K |
1套 |
做成一個(gè)模塊，做為實(shí)驗(yàn)臺(tái)的一個(gè)抽屜可以便于收放。 |
|
|
4 |
氣動(dòng)PID控制器 |
1套 |
|
|