自动化系采购参数.docx

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自动化系采购参数

分析检测及自动化控制实训设备购置参数（40万）

一、招标项目

本次政府采购的项目有2个：

1、过程控制系统（DCS）竞技实训项目（1套）。

2、实训室维护和扩建。

二、过程控制系统（DCS）竞技实训装置配置清单及要求

1、要求：

本次采购过程控制系统（DCS）竞技实训装置主要是为了满足我院仪表专业的学生进行智能仪表控制和计算机控制的教学技能实训，同时又能满足化工仪表维修工进行技能大赛的需求。

过程控制系统（DCS）竞技实训装置是根据化工仪表、自动化仪表及相近专业的教学特点及以培训学生操作、排故为目标，集智能仪表技术、故障排除、自动控制技术为一体的普及型多功能化工仪表维修工竞技的实训装置。

该实训装置要能实现常规的智能仪表控制、完善的DCS控制功能，还要具有现场仪表、卡件、通讯、强弱电等方面排障功能。

或按照全国化工仪表维修工指定竞技实训装置的方案进行配置且有原厂授权。

2、实训装置特点

（1）被调参数囊括了工业上常用的液位、温度、流量、压力四大参数；

（2）执行器中既有调节阀仪表类执行机构，又有变频器、调压模块等电力拖动类执行器；

（3）系统除了改变调节器的设定值作阶跃扰动外，还可以在对象中通过手操作阀制造各种扰动；

（4）一个被调参数可用不同动力源、不同的执行器、不同的工艺线路下可演变成多种调节回路，以利于讨论、比较各种调节方案的优劣；

（5）能进行多变量控制系统及特定过程控制系统实验；

（6）各种控制算法和调节规律在开放的实验软件平台上都可以控制；

（7）实验数据及图表在MCGS软件系统中很容易存储及调用，以方便实验者进行实验后的分析与比较；

（8）在信号的处理上，还预留了整套的信号接口，以便实现现场总线、DCS等控制系统；

（9）在可以运用MCGS强大的软件体系，组建一个小的局域网控制。

（10）在整体实训装置中，设有温度等四大参数的故障排除功能、调节阀故障排除功能、卡件故障排除功能等，且故障设置方便合格安全。

（11）实现完整地配置齐全的DCS控制。

3、实训装置对象组成及功能

该竞技实训装置包括一组有机玻璃三容水箱，每个水箱装有液位传感器；同时具有两路供水系统，一路由循环水泵、调节阀、孔板流量计+EJA的差压变送器组成，另一路由变频器、循环水泵、涡轮流量计组成，通过阀门切换，任何一组供水可以到达任何一个水箱。

另外，为实现温度控制，该实验装置专门设计了一只常压电加热锅炉、一只强制对流换热器。

常压电加热锅炉分内胆和夹套两层，内胆由电加热器提供热源，由一路供水系统提供水源，锅炉内胆装有防干烧装置来确保设备安全；夹套由一路供水系统提供冷却水。

通过改变电加热器的加热功率或冷却水/待加热水的流量来影响内胆水温和夹套水温。

锅炉内胆和夹套均安装有热电阻测温元件，在内胆里面，还装有一个就地温度显示仪表。

材质均为不锈钢。

（1）液位、压力

实训装置中提供三容水箱液位系统,本产品提供透明有机玻璃三容水箱液位对象研究系统，每个水箱装有常规液位变送器；通过阀门切换，任何两组动力的水流可以到达任何一个水箱。

因此系统可以完成多种方式下的液位、流量及其组合实验：

单容、双容（一阶、二阶）液位对象特性测试实验

单回路液位控制实验：

不同干扰方式下液位控制实验；不同水箱液位串级控制实验；前馈-反馈控制实验；耦合控制实验。

（2）温度

实训装置中提供加热锅炉-纯滞后温度实验系统，系统提供了一个加热锅炉-纯滞后温度实验，加热锅炉及纯滞后系统在不同时间常数位置装有Pt100热电阻检测温度，由可控硅控制电加热管提供可调热源，系统可以完成多种温度实验：

温度对象特性测试实验（包括纯滞后特性）；不同水流状态温度位式控制实验；不同水流状态温度单回路PID控制实验；不同时间常数纯滞后温度控制实验。

（3）流量

实训装置中提供双管路流量系统：

两个独立的水路动力系统，一路由水泵、电动调节阀、电磁流量计组成（主管路），由电动调节阀调节流量，电磁流量计检测流量；另一路由变频器、水泵、涡轮流量计组成（副管路），由变频器调节流量，涡轮流量计检测流量。

可以完成多种方式下的流量控制实验：

单回路流量控制实验；流量比值控制实验。

（4）换热对象

实训装置中提供特制的强制对流换热器和锅炉加热系统组成一个适合研究工作的具有普遍意义的复杂模拟对象（强制对流换热器的冷水流量、热水流量及锅炉水温作为系统输入调节变量，强制对流换热器冷水出口温度、热水出口温度作为系统输出被控变量），该系统既可以进行一般解耦实验，又可以引导进行多变量多耦合系统的工程解耦综合实验和控制算法的研究。

4、实训装置的安全体系

化工仪表维修工竞技实训（DCS系统）的是单相三线电源，经过漏电保护器装置后进入系统供电，供电电压220V。

辅助系统的设计真正做到教学方便、学习有效，并充分考虑对设备操作的安全性保护。

具体措施包括：

（1）对I/O信号按类型进行分类并可以进行标准信号之间的转换；

（2）每个强电用电设备都有独立的控制开关进行控制，并充分考虑设备接地；

（3）对锅炉加热等容易引起设备损坏的操作加以限制和保护装置；

（4）电气辅件全部选用高品质、行业认可的产品。

5、完成课题

（1）控制系统组成认识实验

本组实验旨在让学生熟悉实训对象，能够熟练的自行接线组成不同的控制回路；能够对对象上各种装置的结构及原理有一定了解并能熟练操作使用；能够对实验软件熟练使用；对实验软件开发平台有一定的了解，为后续实验打下基础，提高后续实验的效率。

◆对象硬件装置结构认识及仪表操作，传感器的校正（零点迁移与量程调整）实验

◆实验软件及其开发平台的熟悉实验

◆控制回路的选择及回路连接线实验

（2）对象数学模型的测定

本组实验结合控制理论相关教科书中单双容水箱数学模型的分析及过程控制相关教科书中对象数学模型的测定方法，用实验的方法来印证相关理论和知识；培养学生理论联系实际的学习作风；引导学生从不同角度出发思考问题。

◆单容水箱液位数学模型的测定实验

◆双容水箱液位数学模型的测定实验

（3）位式温度控制实验

本实验结合电器原理和过程控制的相关知识，针对温度控制系统中控制不同的精度要求，引导学生从实际应用出发，综和考虑控制要求和经济利益来设计控制系统；培养学生综合素质。

◆锅炉内胆水温位式控制实验

（4）单回路、多变量调节

简单的单回路控制系统占工业控制系统的80%以上，该系列实验提供不同检测参数的三组实验，同时也提供相同检测参数的对比对象实验，能够让学生迅速熟悉简单的单回路控制系统，有利于学生全面比较、了解各种检测参数的特性；熟悉用“临界比例度法”、“衰减曲线法”来工程整定PID控制参数；引导学生从理论出发，活学活用。

◆上水箱液位定值（随动）控制实验

◆锅炉内胆水温定值控制实验（动态流动水）

◆涡轮流量计流量定值控制实验

（5）串级控制实验

串级控制系统是所有复杂控制系统中应用最多的控制系统，该系列实验从系统控制思想，系统结构组成，系统工作方式，系统控制性能等各方面向学生展示串级控制系统，能够让学生加深理解、深刻领会所学知识。

同时让学生学会用“两步”及“一步”整定法进行串级控制系统的整定。

◆锅炉夹套水温同锅炉内胆水温串级控制实验

◆上下水箱液位串级控制实验

（6）比值控制系统实验

该组实验向学生展示了双闭环比值控制系统的原理及结构组成，引导学生同“随动系统”和“串级系统”进行比较，培养学生综合思考和分析问题的能力。

拓展学生思维。

◆涡轮量计流量与电磁流量计比值控制实验

◆变比值控制实验

（7）故障排除实验

◆温度等四大参数故障排除实验

◆调节阀故障排除实验

◆卡件故障排除实验

◆强弱电的故障设置

6、单套配置清单

表1：

过程控制系统（DCS）竞技实训装置对象配置清单

序号

名称

功能

型号

产地

数量

1

设备框架

不锈钢设备整体框架（由不锈钢方管、不锈钢底板组成）

——

1

2

电加热常压锅炉

由不锈钢内胆加温筒和封闭式外循环不锈钢冷却夹套组成

——

1

3

水箱

带温度隔离功能的两个可互通循环的储水箱（由1.5mm厚不锈钢镜面板制作）

——

1

三容圆筒型有机玻璃上小水箱

1

三容圆筒型有机玻璃中小水箱

1

三容圆筒型有机玻璃下小水箱

1

4

强制对流热换热器

由φ150×800带保温层的不锈钢外套（内含5根φ50×600铜铝复合一体化散热器）组成

1

5

水泵

德国威乐泵

RS15/6

进口

2

6

温度传感器

Pt100热电阻

锅炉内胆Pt100

3

锅炉夹套Pt100

烧结一体化小型Pt100热电阻

换热器热水进Pt100

3

换热器冷水出Pt100

换热器热水出Pt100

双金属温度计

内胆就地显示仪表

1

7

智能温度变送器

Pt100热电阻标准信号转换

SBWZ-PT100

带HART协议

6

8

智能差压液位传感变送器

测量范围：

0-5Kpa信号：

4-20mA

带HART协议

3

9

流量计

孔板流量计

DN10

1

EJA差压变送器

带HART协议

1

涡轮流量计（带变送仪表）

Lwgy-10A

1

10

电动调节阀

智能电动单座调节阀

QSTP-16K

1

11

变频器

带通讯接口小功率变频调速器

FR-S520-0.4Kw-CHR

日本三菱

1

12

防干烧装置

防干烧探头

1

表2：

过程控制系统竞技实训装置控制台配置清单

序号

名称

功能型号

产地

数量

上位控制系统

1

实验控制操作台

金属喷塑型材

1套

2

强电控制面板

1块

3

I/O信号接口面板

1块

4

AI智能调节仪表

AI808系列

2块

5

无纸记录仪

C3000

1套

6

RS232/485转换头

RS232/485

1套

7

24V开关电源

24V5A

1个

8

接头插座及连接导线

可自锁紧

1套

9

防干烧报警模块

SM1121

1套

10

单相调压模块

LSA-2P25YB

1个

11

故障诊断区域

故障检查、排除、调试功能

1套

软件配置

1

MCGS组态软件

128点正版软件

北京

1套

2

CS3000系统组态软件

C3000-CS2000-SF01

1套

3

仪表AI818系统组态软件

AI818-CS2000-SF01

1套

附件配置

1

实训装置说明书

CS2000-SM01

1套

2

实训操作指导书

CS2000-SB01

1套

3

实训装置电气附件

CS2000-SD01

1套

表3：

DCS系统（JX-300XP）清单

控制站硬件：

序号

设备名称

卡件号

数量

单位

生产厂家

产地

1

机柜（800*600*2100）

带玻璃门

XP202

1

个

杭州

2

I/O机笼标准套件

XP211

1

套

杭州

3

数据转发卡

XP233

2

块

杭州

4

主控制卡标准套件

XP243

2

套

杭州

5

电源箱机笼

XP251

1

个

杭州

6

电源

XP251-1

2

个

杭州

7

6路电压信号输入卡

XP314

3

块

杭州

8

6路电流信号输入卡

XP313

3

块

杭州

9

4路模拟量输出卡

XP322

2

块

杭州

10

4路频率输入卡件

XP335

1

11

4路热电阻信号输入卡件

XP316

2

12

槽位保护卡

XP000

5

块

杭州

13

I/O端子板

XP520　

8

块

杭州

14

集线器（系统公用部件）

SUP2118M

2

块

D-LINK

杭州

15

通讯电缆

若干

杭州

16

空气开关

C65N-2P-D/10A

5

个

天津

17

实验信号连接线

1

根

杭州

工程师站及操作站软件：

序号

软件名称

类型

型号

数量

单位

生产厂家

产地

1

实时监控软件

操作站运行软件（含狗）

Pro111

2

套

杭州

2

系统组态

工程师站组态软件

（含狗）

Pro135

2

套

杭州

流程图制作

报表制作

编程软件（含语言编程、图形化编程）

表4其它配置

序号

设备名称

配置

型号

数量

单位

生产厂家

产地

1

计算机

AMD速龙IIX4645四核、21.5寸液显示，500G硬盘、4G内存、100～1000M自适应网卡AMDRadeonHD6350、1GB显存

2

联想

2

桌子

桌面：

铝塑板1800㎜×700㎜×800㎜

金属支承，两只抽屉

1

3

椅子

舒适坚固耐用

4

7、购置数量

1套

三、实训室维护与扩建

项目

物品名称与技术指标（规格、型号）

单位

数量

备注

实训室的维护和扩建

手持通讯器：

型号：

HART375

性能：

完全符合标准HART®协议产品的通用命令，三节5号碱性电池或镍氢充电电池供电，持续工作13小时。

技术指标：

   1.HART®接口符合HCF（HART通信基金会）协议，双向半双工1200bit/s方式工作

   2.HART®接口可接收的共模电压为±40V

   3.漏电电流典型值小于1uA@20℃

   4.HART®接口通信距离<1500m

   5. 隔离方式：

HART通信接口与供电之间隔离

   6. 隔离耐压：

500Vrms

7.液晶屏：

8行,每行21个字付

8.英文

物理尺寸：

   228mm×98mm×60mm

环境要求：

   1.工作温度范围：

0℃——+50℃

   2.储存温度范围：

-20℃——+55℃

功能：

   HART®手持器可以通过4－20mA电流环连接任何HART®兼容的设备，这个电流环中必须存在一个最小为250Ω的负载电阻。

HART手持器采用高频数字信号Bell202频移键控（FSK）技术，能够叠加在4－20mA电流信号上传输。

手持器与HART®兼容设备的通讯不影响4－20mA模拟信号。

台

4

知名品牌

热电偶信号仿真器：

一、基本功能：

1.模拟热电偶输出毫伏电压信号

2.测量热电偶输出毫伏电压信号

3.按各种电偶分度表进行mＶ/℃转换显示

4.环境温度显示（通过机内传感器测试现场温度）

5.电池剩余电量显示（参考值）

6.冷端补偿设置或取消

7.输出故障指示（输出故障时显示E--）

8.输入开路指示（输入开路时显示OL）

9.自动关机

二、主要性能：

1.显示范围:

毫伏:

0－19.999mＶ

20.00－100.00mＶ

温度：

显示Ｅ分度电偶时：

0－1000℃

显示Ｋ分度电偶时：

0－1300℃

显示Ｊ分度电偶时：

0－1200℃

显示Ｔ分度电偶时；0－400℃

显示Ｓ分度电偶时：

0－1700℃

显示Ｂ分度电偶时：

0－1800℃

2.分辨率：

0－19.999mＶ档：

1μＶ

20.00－100.00mＶ档：

10μＶ

温度:

1℃

3.基本误差:

0－19.999mＶ±0.03%±3个字

20－100.00mＶ±0.05%

环境温度:

±1℃

4.温漂:

20ppm/℃

5.工作时间：

16小时以上（使用机内电池）

6.使用温度：

0℃～40℃

7.外接电源：

DC9V，200mＡ

8.外形尺寸：

74×158×32（毫米）

9.重量：

约300克

台

6

知名品牌

电气阀门定位器：

1、输入信号：

4～20、4～12、12～20mADC

2、输入特性：

线性、等百分比、快开特性

3、耗气量：

4升/分（在供气压力140kPa稳定状态下）

4、流量：

最大110升/分（在供气压力140kPa稳定状态下

5、气源压力：

140～700kPa

6、气源接口：

Rc1/4”，1/4NPT

7、环境温度：

—30～+60℃（HEP15）、—40～+60℃（HEP16）

8、环境湿度：

10%～90%RH

9、行程：

6～10、10～100mm

10、防护等级：

IP65

11、防爆等级：

ExdIICT6

台

12

知名品牌

气动薄膜执行器：

型号

DNxdNCv

阀体材质阀芯材质

压力等级法兰形式

流量特性上盖形式

HTS

32X3217

SCPH2SUS304

PN1.6MPaHG20592RF

%CFP

执行机构作用形式

气源压力弹簧范围

附件

密封填料泄漏等级

HA2RFC

280KPa80-240KPa

HEP15AW30-02BG配对法兰CS/35A/CG

PTFEIV

台

2

知名品牌

四、所有项目均为交钥匙工程。