Kompleksowe opracowanie dotyczące stanowiska szkoleniowego do regulacji i sterowania procesami – sprzęt edukacyjny i dydaktyczny

AFM022P Kompleksowe opracowanie dotyczące stanowiska szkoleniowego do regulacji i sterowania procesami – sprzęt edukacyjny i dydaktyczny
1 Przegląd produktu
1.1 Ogólny opis
Sterowanie procesami to skrót oznaczający automatyczne sterowanie procesem produkcyjnym, stanowiące istotny element technologii automatyzacji. Termin ten odnosi się zazwyczaj do ciągłego lub automatycznego sterowania procesem wytwórczym w przemyśle naftowym, chemicznym, energetycznym, hutniczym, lekkim, materiałów budowlanych, energetyce jądrowej i innych pokrewnych sektorach. We współczesnych procesach produkcji przemysłowej technologia sterowania procesami odgrywa coraz ważniejszą rolę w osiąganiu optymalnych wskaźników technicznych i ekonomicznych, zwiększaniu korzyści gospodarczych i wydajności pracy, poprawie warunków pracy oraz ochronie środowiska naturalnego.
Opierając się na kluczowych technologiach i systemach urządzeń, będących ucieleśnieniem systemów automatyzacji i informatyzacji w przedsiębiorstwach procesowych, projektujemy i wytwarzamy kompleksowe, praktyczne pomoce dydaktyczne przeznaczone dla zaawansowanych laboratoriów specjalistycznych w dziedzinie sterowania procesami. Tworzymy tym samym bazę do praktyki inżynierskiej dla laboratoriów dedykowanych tej specjalności.
Niniejsze urządzenie szkoleniowe charakteryzuje się przemyślaną konstrukcją i dużą wszechstronnością. Pozwala nie tylko spełnić wymogi dydaktyczne w zakresie zajęć laboratoryjnych dla powiązanych przedmiotów na kierunkach takich jak automatyka przemysłowa, sterowanie automatyczne czy pokrewne, lecz nadaje się również do prowadzenia badań naukowych i prac rozwojowych na poziomie podyplomowym.
1.2 Cechy charakterystyczne
1.2.1 Zastosowano przemysłową ramę aluminiową, konstrukcję o przejrzystej budowie oraz otwarty interfejs. Dzięki uniwersalnym kółkom zamontowanym u podstawy, poszczególne moduły można elastycznie konfigurować i przemieszczać; urządzenie jest łatwe w obsłudze i odporne na uszkodzenia.
1.2.2 Urządzenie szkoleniowe wyposażone jest w zintegrowany panel sterowania z ekranem dotykowym (PLC) oraz moduł sterowania przyciskowego, umożliwiające przełączanie między trybem sterowania ręcznego a automatycznego bez wzajemnego zakłócania pracy. Jest to standardowa konfiguracja stosowana w systemach sterowania procesami w małych i średnich urządzeniach przemysłowych, co znacząco zwiększa elastyczność wykorzystania sprzętu.
1.2.3 Istnieje możliwość różnorodnego doboru czujników i urządzeń pomiarowych – powszechnie stosowanych w przemyśle do detekcji temperatury, przepływu, poziomu cieczy oraz ciśnienia – co pozwala na projektowanie szerokiego wachlarza eksperymentów.
1.2.4 Koncepcja sterowania z podziałem czasu (time-sharing) umożliwia jednoczesny pomiar i akwizycję dwóch lub trzech parametrów – na przykład jednego zestawu pomiarów przepływu oraz jednego zestawu pomiarów temperatury. Układ obiektu badawczego wykonany został w całości ze stopu aluminium. Z dbałością o estetykę, lecz bez uszczerbku dla inżynierskiej funkcjonalności, zaprojektowano i zbudowano system obiektów eksperymentalnych dla specjalistycznego laboratorium procesowego, tworząc w ten sposób nowoczesne laboratorium pokazowe, wpisujące się w ducha współczesności. 1.25 Urządzenie umożliwia realizację podstawowych ćwiczeń z zakresu sterowania procesami technologicznymi, realizuje funkcje sterowania czterema parametrami – przepływem, temperaturą, ciśnieniem i poziomem cieczy – oraz funkcje regulacji PID, a także pozwala osiągnąć różnorodne cele dydaktyczne i szkoleniowe.

2 Parametry pracy
2.1 Zasilanie: jednofazowe, trójprzewodowe 220 V ± 5%, 50 Hz;
2.2 Wymiary: 1600 × 800 × 1800 mm
2.3 Moc urządzenia: < 1 kVA; Sygnał sterujący: Napięcie 0–10 V, Prąd: 4–20 mA;
2.4 Zasilanie elementów sterowanych: silnik AC 220 V ± 10%, zawór regulacyjny AC 24 V ± 10% (50 Hz ± 10%), element grzejny AC 220 V ± 10%;
2.5 Środowisko pracy: -10°C – 40°C, wilgotność względna: 20% – 90% (bez kondensacji);
2.6 Warunki pracy: temperatura otoczenia -10°C – +40°C, wilgotność względna < 85% (przy 25°C);
3 Budowa produktu
1 Pompa główna;
2 Zewnętrzny obieg wody chłodzącej;
3 Zawór elektromagnetyczny 2;
4 Zbiornik zbiorczy;
5 Grzałka;
6 Zbiornik mieszający;
7 Zawór elektromagnetyczny 1;
8 Pompa wstępnego podgrzewania;
9 Trójdrogowy elektryczny zawór mieszający;
10 Wymiennik ciepła;
11 Rura przelewowa;
12 Zawór bezpieczeństwa (upustowy);
F: Przepływomierz;
T: Czujnik temperatury (T1–T6);
L: Czujnik poziomu cieczy;
TIC: Regulator temperatury.
3.1 Komponenty sprzętowe elektrycznego systemu sterowania
1) Panel dotykowy MCGS;
2) Sterownik PLC Siemens: CPU 1214C DC/DC/Rly;
3.2 Elementy wykonawcze;
3.3 Urządzenia pomiarowe (detekcyjne).