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1、 南 阳 理 工 学 院 本科生毕业设计（论文） 学院（系）： 电子与电气工程学院 专 业： 自动化 学 生： 指导教师 ： 完成日期 2012 年 5 月南阳理工学院本科生毕业设计（论文）基于智能仪表和ADAM模块的过程控制实验台设计Design of Process Control Experiment table Based on the Intelligent Instrument and ADAM Module总 计： 25页表 格： 1个插 图： 21幅南 阳 理 工 学 院 本 科 毕 业 设 计（论文）基于智能仪表和ADAM模块的过程控制实验台设计Design of Proce
2、ss Control Experiment table Based on the Intelligent Instrument and ADAM Module学 院（系）： 电子与电气工程学院 专 业： 自动化 学 生 姓 名： 学 号： 104091020016 指 导 教 师（职称）： 评 阅 教 师： 完 成 日 期： 南阳理工学院Nanyang Institute of Technology基于智能仪表和ADAM模块的过程控制实验台设计基于智能仪表和ADAM模块的过程控制实验台设计自动化专业 摘 要 本设计用智能仪表和ADAM模块对模拟工程现场的压力、温度、流量、液位四大参数进行控制，
3、设计过程控制实验台，能够对控制对象进行单双回路过程控制。具体包括实验台架安装设计、交直流供电设计、信号端子排设计、控制电路设计、可控硅触发电路设计、锅炉防干烧联锁设计、ADAM模块实验电路设计等。绘制了详细的工程图和仪表数据表，可以作为自动化学科教学科研的技术资料。关键词 智能仪表；ADAM模块；实验台；可控硅触发器Design of Process Control Experiment table Based on the Intelligent Instrument and ADAM ModuleAutomation Specialty YAN GangAbstract:The press
4、ure,temperature,flow,liquid level will be controlled acting as four parameters by intelligent meter and ADAM module in this design,which simulate engineering field,the bench about process coercion is designed that can control objects in single and double loop.The installation and design of bench she
5、lf,AC/DC power supply,singnal terminal block,controlling circuit,SCR trigger circuit .the heating of boiler without water is prevented,the experiment circuit of ADAM module are designed in this design.we draw detailed engineering drawing and table of meter which are acted as technical information of
6、 automation discipline to teaching and sicence research.Key words: Intelligent instrument; ADAM module; bench; scr triggers目 录1 引言11.1 本课题在国内（外）的研究现状综述11.2 本课题预期实现的目标可行性分析12 主要设备的简介22.1 智能仪表的简介22.1.1 型号定义22.1.2 技术规格42.1.3 仪表接线42.1.4 面板说明52.2 ADAM模块的简介62.3 西门子变频器MM44062.4 空气开关及线径的选择73 实验台设计93.1 实验台架安
7、装设计93.2 信号端子排的设计123.3 交直流供电设计143.4 可控硅触发电路设计153.5 锅炉防干烧联锁设计173.6 ADAM模块实验电路设计183.7 控制电路设计194 设备明细表21结束语23参考文献24致谢25II1 引言1.1 本课题在国内（外）的研究现状综述过程控制通常是指石油，化工，电力，冶金，轻工，建材，核能等工业生产中连续的或按一定周期程序进行的生产工程自动控制，它是自动化技术的重要组成部分。ADAM模块是一种内置微处理器的智能传感器借口模块，提供信号调节、隔离、搜索、A/D、D/A、DI、DO、数据比较和数据处理。 智能仪表广泛应用于各类热轧机、电热器、电烘箱、
8、烘房、烫光等电加热设备的升温、恒温、自动控温以及使用这类设备的生产线上。控制方式灵活，手动自动转换方便，控温精度高。智能调功器主要采用智能仪表AI-808、晶闸管模块、触发器、快熔等组成。该系统主要采用无触点化，使得抗震、抗腐、抗干扰能力大大增强，具有高度的稳定可靠性，体积小，安装维修方便，是热处理、化工、轻纺、食品、汽车、电子等行业设备更新换代的新一代温度控制装置。1.2 本课题预期实现的目标可行性分析本研究将在智能仪表和ADAM模块的过程控制实验装置设计实验台设计上研究以温度、流量、液位等参数为控制对象的过程控制技术。在实验室中“孝”字号过程控制实验装置具有压力、液位、流量、温度等过程控制
9、对象。ADAM模块作为控制平台的前后向数据通道，可以采集电压、电流等模拟量输入信号，也是一种内置微处理器的智能的传感器接口模块，提供信号调节、隔离、搜索、A/D、D/A、DI、DO、数据比较和数据通讯。智能仪表AI-808温度调节控制仪采用嵌入式系统，内嵌式PID自整定功能，根据要求可设定升温还是降温控制。根据现场温度传感器的不同类型，可自由设置其类型（接入热电偶、热电阻和线性电压、线性电流等），并可自由设置为010V，110mA，420mA标准输出控制信号。其输出功率与控制电压或电流成正比。调节方式：可采用位式调节方式或采用AI人工智能调节，包含模糊逻辑PID调节及参数自整定功能的控制算法，
10、既可闭环控制也可开环使用，手动调节给定电位器，达到控温的目的。 AI-808人工智能仪表具有分段功率限制和程序编排及多曲线程序的编排方法，增加通讯模块可与上位机通讯组成通讯网络可对多台温控制柜进行数据采集及控制，同时可根据生产需要选择不同的安装模块1。以温度、压力、流量、液位四大参数为控制对象的过程控制技术是自动化技术的主要方面。运用计算机、智能仪表、ADAM模块、传感器、流量调节阀等组成控制系统，对模拟工业对象的过程控制实验装置进行控制是接近工程实际的自动化技术学习载体。2 主要设备的简介2.1 智能仪表的简介2.1.1 型号定义AI系列仪表硬件采用了先进的模块化设计，具备5个功能模块插座：
11、辅助输入、主输出、报警、辅助输出及通讯。模块可以与仪表一起购买也可以分别购买，自由组合。仪表的输入方式可自由设置为常用各种热电偶、热电阻和线性电压（电流）。AI系列人工智能调节仪表共由8部分组成，例如：AI808 A N X3 L5 N S4 24VDC 这表示一台仪表：基本功能为AI-808型；面板尺寸为A型（9696mm）；辅助输入（MIO）没有安装模块；主输出（OUTP）安装X3线性电流输出模块；报警（ALM）安装L5双路继电器触点输出模块；辅助输出（AUX）没有安装模块；通讯（COMM）装有自带隔离电源的光电隔离型RS485通讯接口S4；仪表供电电源为24VDC电源。仪表型号中8个部分
12、的含义如下： 表示仪表基本功能。 表示仪表面板尺寸规格。A（A2带25段4级亮度光柱）面板9696mm，开口9292mm，插入深度为100mm；B 面板16080mm（宽高），横式，开口15276mm，插入深度为100mm；C（C3带50段2级亮度光柱）面板80160mm（宽高），竖式，开口76152mm，插入深度为100mm；D 面板7272mm，开口6868mm，插入深度为95mm；E 面板4896mm（宽高），开口4592mm，插入深度为100mm；E5 无显示面板，采用DIN导轨安装方式，4896110mm（宽高深）；F 面板9648mm（宽高），开口9245mm，插入深度为100mm
13、。表示仪表辅助输入（MIO）安装的模块，N表示没有安装，下同；I4 可扩充020mA或420mA电流信号输入，并且内置24VDC电源输出，可直接连接二线制变送器；I5 开关量输入模块，可在外部连接一开关，开关断开时给定值SV=SP1，开关闭合时SV=SP2；V2412V10U5 分别为24V、12V、10V及5VDC电源输出模块，最大电流50mA，可供外部传感器等使用。表示仪表主输出（OUTP）安装的模块，用于仪表调节输出或SV/PV的变送输出；L1 单路继电器输出模块，250VAC/2A，采用优质国产继电器；L2 小体积单路继电器输出模块，250VAC/1A，采用进口品牌继电器；L4 单路继
14、电器输出模块，250VAC/2A，采用进口品牌继电器；L5 双路进口品牌继电器常开触点输出模块，OP1及OP2分别控制阀门电机的正/反转；K1 “烧不坏”单路可控硅过零触发输出模块，可触发5500A双向或二个反并联的单向可控硅；K3 “烧不坏”三路可控硅过零触发输出模块，每路可触发5500A双向或二个反并联的单向可控硅；K5 “烧不坏”单路可控硅移相触发输出模块，适合200240VAC电网；K6 “烧不坏”单相可控硅移相触发输出模块，适合340415VAC电网范围使用；X3 光电隔离型线性电流输出模块，支持020mA及420mA输出，占用仪表内部12VDC电源；X5 自带隔离电源的光电隔离型线性电流输出模块，支持020mA及420mA输出，不占用仪表内部12VDC电源；W1 可控硅无触点常开式开关输出模块，容量为100240VAC/0.2A，具备“烧不坏”特点；W2 可控硅无触点常闭式开关输出模块，容量为100240VAC/0.2A，具备
