TWB-C04船舶自動化儀表綜合實驗臺

滿足《<中華人民共和國船員培訓管理規(guī)則>實施辦法》（海船員〔2019〕340號）規(guī)定，輪機員培訓需滿足“船用氣動/電動儀表試驗及調試”教學設施要求。2）滿足《<中華人民共和國船員培訓管理規(guī)則>實施辦法》（海船員〔2019〕340號）規(guī)定，大管輪培訓需滿足“傳感器及校準設備”的試驗及校驗要求。3）多源標準信號發(fā)生器：滿足大管輪“傳感器及校準設備”需求的信號源，用于多類型傳感器試驗與校驗；具有獨立的信號測量單元、輸入單元、安全保護插頭接線；可進行氣動薄膜調節(jié)閥試驗及校準，作用規(guī)律及性能分析；可進行閥門定位器試驗及校準。涵蓋船舶常用的PLC/DCS現場儀表、調節(jié)閥、變頻器、壓力傳感器、溫度傳感器、流量計、液位傳感器、轉速傳感器、、監(jiān)控報警系統等維護、調試與校準所需功能，具有常規(guī)測試、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、自動步進功能，分割輸出功能(n/m)：通過分割輸出，可將電壓、電流、熱電偶信號分割成 n/m 次輸出，輸出值=(主設定值)×(n/m)。4）試驗臺可進行船用氣動/電動儀表試驗與校驗，可進行差壓變送器零點、量程、遷移調節(jié)，可進行雙位式壓力繼電器的給定值設定、幅差調節(jié)和報警試驗。5）可進行船舶典型控制回路的仿真、壓力調節(jié)、鍋爐水位調節(jié)、冷卻水溫度調節(jié)等控制系統；可實現鍋爐水位、蒸汽壓力、壓力水柜、空壓機等雙位式作用規(guī)律控制系統試驗。6）氣動PID控制器：可進行氣動PID控制系統、工作過程、參數調節(jié)；能夠獨立直觀的數字顯示P/I/D參數調節(jié)后的數字變化；可進行雙PID串級控制回路、級聯控制回路作用規(guī)律，實現前饋控制、雙環(huán)控制及性能分析；配備觸摸屏，觸摸屏實時顯示信號采集板提供的信號值，直觀顯示PID控制回路工作過程、數值及曲線，實現船上典型的粘度調節(jié)、溫度調節(jié)回路及工作過程；7）數字PID控制器：能夠進行完整的PID參數配置調節(jié)，能夠顯示主機缸套冷缺水控制三通閥驅動信號。8）信號采集板集中采集和處理氣信號(P/E轉換)，信號線性化標定及變差分析。9）溫度源，采用深井干體爐模式，能夠PID溫度調節(jié)，集成于試驗臺體

1.組成

船舶自動化儀表綜合實驗構建的儀表實驗臺：臺內放置電動差壓變送器實驗模塊、氣動PID控制器模塊 溫度傳感器實驗模塊、溫度調節(jié)器實驗模塊、顯示儀表實驗模塊；臺上提供電源（220VAC，24VDC）、氣源（0.14MPa）、電壓表(0～30VDC)、電流表(0～30mA)；配相應的指示燈和插座。臺面設置供電開關需帶漏電保護。

冷卻水溫度自動控制系統：含低溫系統和高溫系統，并可連接或單獨使用。

1)主要技術參數

1） 儀表實驗臺

鋼質、臺面不小于1500×700mm，后側置高于臺面300mm左右的斜面，便于布置各種輔助儀表等設備,包括0～0.1MPa壓力表，4～20mA電流表，0.7MPa的氣源壓力表，24VDC100W模塊。臺內置模塊的抽屜，方便替換和放置。4個腳安裝帶制動的萬向滑輪，便于實驗臺移動。

供電需要配一個帶漏電保護的斷路器，配三眼220V插座2個，電源指示燈1個，氣源需要另配一個帶氣瓶的小空壓機，供氣壓力在0.6MPa以上，輸出壓力可調。

每個實驗臺配所需工具一套和萬用表。

2）電動差壓變送器實驗模塊

（1）配電容式電動差壓變送器（檢測量程0.3MPa）1個，帶不銹鋼三閥組，另配帶壓力表的減壓閥2個，其壓力可調范圍為0.3MPa，自帶的壓力顯示表精度在1級以上，結構如圖所示。

（2）管路及快速接頭提供成套，現場動手安裝。配套數為實際使用的2倍。

（3）輸出信號線提供，現場接到電流表引出臺面電流表的接線柱上。

3）溫度傳感器實驗模塊

（1）配溫度傳感器實驗模塊，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、船用結構形式的PT100和熱電偶，模塊結構如圖所示。

（2）提供實驗接線，現場接到傳感器實驗模塊對應位置上，配套的接線數為實際使用的2倍以上。

4）溫度調節(jié)器模塊

（1）配溫度調節(jié)器模塊，自帶加熱器、溫度顯示、溫度控制、船用PT100和熱電偶。調節(jié)器外形面板為96×96，輸出兩種信號，一種為開關量輸出，有兩個，一個為加熱觸點信號給加熱器，加熱器功率小于500W，一個是風扇冷卻，帶24V小軸流風扇；另一種是4～20mA模擬量信號，用于給加熱溫控閥，溫控閥的開度有相關的顯示輸出，大致結構如圖所示。

（2）提供實驗接線，現場接到傳感器實驗模塊對應位置上，供應的配套接線數為實際使用的2倍以上。

5）顯示儀表實驗模塊

（1）溫度和壓力顯示儀表各1個，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。

（3）提供實驗接線，現場接到傳感器實驗模塊對應位置上，配套的接線數為實際使用的2倍以上。

6）冷卻水溫度自動控制系統

由低溫冷卻水和高溫冷卻水兩個系統組成，兩個系統單獨做成一個可移動的模塊單元中，兩個系統可以連接在一起構成一套完整的船舶冷卻水溫度控制系統，也可以拆開連接，單獨接入冷卻水實現溫度控制，系統結構如圖所示。其中冷卻器建議使用主流的板式冷卻器。

（1）底座：2.5mm厚鋼質立板3000×2500mm，下部帶200mm高4個支腳，每個支腳帶能承重的鋼質帶制動的萬向輪。

（6）操作面板與實船接近，所有的操作和信號除本系統使用外，并需要向信號采集裝置（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.

2)自動化儀表實驗主要功能

1）差壓變送器的氣源、電源、壓力表、電流表、差壓檢測管路和相關閥件配套完整，可以進行氣路和電路的連接操作，可以進行三通閥組的操作，可以進行零點、量程的調節(jié)和遷移的操作，可以設置漏氣、堵氣、電纜開路或短路等故障設置。

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給溫度信號調理單元，并轉換為4～20mA信號輸出，信號調理單元和加熱溫度自動控制單元可以做在一起，有相關的教學儀器供選擇。傳感器回路斷線、短路以及絕緣故障可以模擬設置。

3）調節(jié)器模塊需要前述的差壓變送器、溫度傳感器做為信號檢測，可以按照控制要求進行輸入信號、輸出信號、報警信號及電源的連接，一路輸出加熱觸點給220V的加熱回路，一路輸出4～20mA給溫控閥。數字智能調節(jié)器自帶給定設定、參數設定和相關參數顯示，通過對比信號檢測與設定、調節(jié)規(guī)律，觀察分析調節(jié)器的輸出結果，并據此可以判定調節(jié)效果和計算出調節(jié)參數。另外，可以設置傳感器、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，便于觀察實際參數和顯示值，以利于分析和判斷故障，能夠進行必要的顯示功能選擇設置。

5）冷卻水溫度自動調節(jié)系統是獨立成套的自動化系統，除模擬低溫淡水、高溫淡水溫度自動調節(jié)控制外，還需要便于觀察到整個系統的各環(huán)節(jié)的壓力、溫度、三通閥的閥門開度、手動閥門的開關狀態(tài)等。溫度調節(jié)能夠實現自動和手動兩種控制方式調節(jié)。另外需要通過設置管路堵塞、管路錯通、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。

3)自動化儀表實驗臺配置綜述表