Integrierte experimentelle Anlage für thermische Messgeräte und Umweltprozesssteuerung

Integrierte experimentelle Anlage für thermische Messgeräte und UmweltprozesssteuerungDie modulare Struktur besteht aus vier Teilen: Objektsystem (Wasserweg und Tank), Erkennungssystem (Sensor), Steuersystem (SPS und Frequenzumrichter) und Überwachungssoftware.

1. Objektsystem (Industriematerial)

•Wasserbehälter und Puffer:100LEdelstahl (304Wasserspeicherbehälter mit Alarmschalter für niedrige Flüssigkeitsspiegel;20 LTransparente Reaktionsbehälter aus organischem Glas (analoge Belüftungsbehälter)/Neutralisieren Pool) erleichtert die Beobachtung des Flüssigkeitszustandes.

•Antriebspumpen:* Hauptkreislaufpumpe: Gleichstrompumpe oder Wechselfrequenzumsetzerpumpe (0,37 kW(Verkehr)0 \sim 3 m^3/hFahren.10 m。

•Dosierpumpe: Präzisionsschrittdosierpumpe, Durchfluss0 \sim 500ml/minUnterstützung4 \sim 20mASignalverhältnis kontrolliert.

•Rohrleitungssystem: IndustrieUPVCOder Rohrleitungen aus Edelstahl mit manuellen Kugelventilen, Rückschlagventilen und transparenten Spiegeln.

2. Prüf- und Ausführungsmittel

•Durchflussmesser: Elektromagnetische Durchflussmesser der industriellen Klasse, Genauigkeit\\pm 0.5\\% FSSignalausgang.4 \sim 20mA。

•Füllstandsmesser: Eingangsdruckstatischer Füllstandssender, Messbereich0 \sim 1 mGenauigkeit.0.2Ebene.

•Module zur Überwachung der Wasserqualität:

•onlinepH-WertMessung: Messbereich0 \sim 14 pH-WertMit Warmfunktion, Reaktionszeit< 30s。

•Auflöster Sauerstoff (DOInstrument: Fluoreszenzmethode (keine Ersatzfolie), Messbereich0 \sim 20 mg/L。

•Turbiditätsmesser (optional): Dispersionsonline-Turbiditätsmesser, Messbereich0 \sim 400 NTU。

•Regelventil: Elektronisches elektrisches Regelventil, etc. mit Prozentmegenschaften zur präzisen Steuerung des Zulaufs- oder Dosierflusses.

3. Elektronik- und Automatisierungskern

•Steuerung: SiemensS7-1200 \ CPU \ 1214C \ DC / DC / DCIntegrierte Ethernet-Anschlüsse, Erweiterung8 Straßensimulationseingänge und4 Straßensimulationsausgangsmodul.

•Frequenzumrichter: Hochleistungs-Universal-Frequenzumrichter (wie Siemens)der V20oder Schneider-Serie), unterstütztRS485 / ModbusKommunikation.

•Mensch-Maschine-Schnittstelle (HMI）：10 Zoll hochfarbiger, tiefer industrieller Touchscreen mit vorinstalliertem Konfigurationsbildschirm.

Zwei, Experimentelle Übersicht(Experimentaler Syllabus)

Der Grundriss ist in vier Phasen unterteilt, von der Grundkenntnis bis zur integrierten Prozesssteuerung, die die Kernkompetenzpunkte der Umwelttechnik abdeckt.

Modul 1: Grundlagen für die Messung und die Testung von Eigenschaften (kognitiver Abschnitt)

1. Sensorprüfung: Erfahren Sie Flüssigkeitsspiegel, Druck, Durchfluss,pH-WertZero Point Migration und vollständige Kalibrierung der Messgeräte.

2. Experimente zur Bestimmung der Objekteigenschaften: Die reine Verzögerungszeit und die zeitliche Konstante für den Wassertankspiegel und die Reaktionsbackentemperatur werden mittels der Stufenreaktionskurvenmethode ermittelt.

3. Experimente mit Drehzahlregelung und Pumpeneigenschaften des Frequenzumrichters: Frequenz untersuchenfund VerkehrQAufstiegHGesetz der Proportionen.

Modul 2: Grundlegende Prozesssteuerungsexperimente (Automatisierung)

1. Flüssigkeitsniveau/Durchfluss Single-LoopPIDKontrolle: LernenP、I、DAuswirkungen der Parameter auf die Systemstabilität.

2. String-Level-Steuerungssystem-Experiment: Umsetzung“Flüssigkeitsniveau-Verkehr”Steuerung auf Reihenebene, um zu erfahren, wie Nebenschaltungen schnell Störungen unterdrücken.

3. Durchflussverhältnissteuerungsexperiment: Simuliert die Echtzeit-Verhältnissteuerung von Rohwasser und Dosiermengen in Leitungsanlagen.

Modul 3: Spezielle Prozesssteuerungsexperimente für Umwelttechnik (Prozessteil)

1. Säure-Alkali-Neutralisierung (pH-WertSteuerung): Simuliert die saure Abwasserbehandlung durchPIDAlgorithmische Steuerung der Dosierpumpe, um Wasser herauszuführenpH-WertStabil in7.0 \\pm 0.5。

2. Auflöster Sauerstoff (DOKonstante Steuerung: Simulation der aktiven Schlammmethode nachDODas Sensorfeedback regelt automatisch die Frequenzwandlungsfrequenz des Lüfters.

3. Troubitätskombinierte Dosiersteuerung (Flokulationsexperiment): Automatische Berechnung und Zugabe von Flokulationsmitteln basierend auf Änderungen der Troubität des Eingangswassers (Automatisierung des Simulationsbetonfällungsprozesses).

Modul 4: Intelligente Überwachung und Integrationstraining (fortgeschritten)

1. SPSProgrammierlogisches Design: Die Schüler schreiben praktisch die Reihenfolgesteuerung des Wasseranlagenschlamm- und Rückspülprozesses (SFC(Verfahren).

2. Konfigurationssystementwicklung: Entwurf einer industriellen Echtzeitüberwachungsschnittstelle für Alarmaufzeichnungen, Abfragen historischer Daten und Berichterstellung.

3. Fernbetriebsexperimente: Lernen Sie die mobile Datenüberwachung über ein Industrial IoT-Gateway.

Drei, Design Highlights Text

• “Sehen ist verdienen”Praktische Erfahrung: Alle Komponenten sind nach Industriestandard und die im Labor fertiggestellte Steuerlogik kann direkt auf den realen Abwasserbehandlungsprojekt übertragen werden.

•Kompaktes Layout: Unterflächig1.5 m^2Das spart nicht nur Laborplatz, sondern ist auch hoch integriert, um den Lehrer eine kollektive Präsentation zu erleichtern.

•Sicherheitsschutzdesign: mit starker und schwacher elektrischer Trennung, Notstandssperrung, Leckageschutz und Leerlaufschutz, um den Betrieb der Schüler sicherzustellen.