本文設(shè)計一個基于工業(yè)空調(diào)的儀表測量與過程控制的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，該系統(tǒng)緊密結(jié)合工程實(shí)際，對溫度、壓力等過程變量能實(shí)時控制，并可以結(jié)合智能控制理論與計算機(jī)控制技術(shù)，對被控量實(shí)現(xiàn)智能控制。該系統(tǒng)能滿足高校自動化類專業(yè)的儀表測量與過程控制類實(shí)驗(yàn)教學(xué)和科學(xué)研究需要。

1 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的設(shè)計

實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成如圖1所示，由實(shí)驗(yàn)對象、儀表測量系統(tǒng)、儀表控制系統(tǒng)、變頻調(diào)速控制系統(tǒng)、計算機(jī)控制系統(tǒng)組成，實(shí)驗(yàn)對象及控制系統(tǒng)示意圖如圖2所示。

實(shí)驗(yàn)對象為工業(yè)空調(diào)，由多節(jié)方形風(fēng)箱、進(jìn)風(fēng)機(jī)、進(jìn)風(fēng)管路、冷卻器、電加熱器、出風(fēng)管路等組成，還有相應(yīng)的輔助設(shè)備，如：冷凍（卻）水箱、水泵、冷凍水調(diào)節(jié)閥、水管路等。工業(yè)空調(diào)應(yīng)用廣泛，為學(xué)生所熟悉，其工作原理為：外界新風(fēng)從進(jìn)風(fēng)口通過風(fēng)機(jī)進(jìn)入空調(diào)本體，先經(jīng)冷卻器冷卻，使風(fēng)的溫度保持一定，然后經(jīng)過電加熱器的加熱，使得出風(fēng)的壓力、溫度和濕度達(dá)到工藝要求。

儀表測量系統(tǒng)主要是檢測空調(diào)的運(yùn)行狀態(tài)，測量儀表安裝位置分現(xiàn)場安裝與控制柜安裝。測量系統(tǒng)現(xiàn)場安裝儀表的作用與選擇為：PI1用于測量送往冷卻器的冷凍水壓力大小，儀表采用量程為0~0.6 Mpa的普通彈簧管壓力表；PI2和PI3分別測量空調(diào)的進(jìn)風(fēng)壓力、出風(fēng)壓力的大小，儀表采用量程為0~0.6 Mpa的膜盒壓力表；TI1用于測量送往冷卻器的冷凍水溫度，儀表采用量程為0~50 ℃的雙金屬溫度計；QI用于測量送往冷卻器的冷凍水量，儀表采用普通水表，可對冷凍水量進(jìn)行累計；LIA用于水箱液位檢測與報警，儀表采用液位控制器。控制柜安裝的儀表作用與選擇為：MI1和TI2是一整套溫濕度傳感及測量儀表，用于測量空調(diào)器的出風(fēng)溫度和出風(fēng)相對濕度，其中MI1用于相對濕度的測量，量程為0~100%，TI2用于溫度的測量，量程為0~150℃；QIJ用于測量送往冷卻器的冷凍水量，采用渦輪流量傳感器+渦輪流量變送器+智能流量計算控制儀的組合儀表，既能對冷凍水量的瞬時值進(jìn)行顯示，也可對冷凍水量進(jìn)行累計。