一种开放式过程自动化控制系统技术方案

本实用新型专利技术涉及教学仪器技术领域，尤其涉及一种开放式过程自动化控制系统，包括实训系统平台，电气控制模块，过程控制应用模拟控制模块和多功能接口端子，所述电气控制模块的接口由多功能接口端子引出，所述过程控制应用模拟控制模块与控制器相连接；所述实训系统平台为铝合金型材框架结构，所述实训系统平台设有电源控制模块、存储柜和开放式安装板，所述开放式安装板开设有若干横竖间隔的插孔。本实用新型专利技术集实验实训、实习培训、创新设计一体化，虚实结合，开发过程控制应用模拟控制模块模块及配套的虚实仿真软件，作为控制器的虚拟控制对象，可作为实际对象模型的补充，完成过程自动化对象的综合控制。

An open process automation control system

【技术实现步骤摘要】
一种开放式过程自动化控制系统
本技术涉及教学仪器
，尤其涉及一种开放式过程自动化控制系统。
技术介绍
“过程控制技术”、“过程控制与自动化仪表”等课程是相关院校自动化类专业的专业课，是一门密切结合生产实际的技术性课程。随着过程控制新技术的快速发展以及高校教学改革的需要，逐步向应用技术型大学转变的普通高校以及相关职业院校都普遍重视实践教学、强化应用型人才培养，这就要求配套的教学实训设备开放性强、贴近实际应用，以便锻炼学生的实践技能、掌握行业的最新应用，目前的市场上的相关设备已不能很好的满足上述需求。市场上现有的过程自动化控制系统教学仪器一般有以下几种形式：方式一，控制系统为挂箱模块式结构，一般将控制接口以快插接口留出，采用护套结构实训连接线连接电气控制线路。该种方式接线方式和现场实际接线方式不大一样，不适合开展课程设计、实践教学。并且实训模块一多，需要经常更换模块或调换模块位置，不方便管理。方式二，控制系统为网孔板式，一般将控制接口以端子排形式留出，可由学生自行接线，该种方式学生接线须花费较长时间，不适合时间有限的验证性实验。另外，不管采用以上何种方式，系统控制对象一般为水箱的液位、模拟锅炉的温度、管路系统的压力和流量等参数，控制对象形种类扩展不便或成本较高。
技术实现思路
本技术为了克服上述现有技术中存在的问题，提供了一种集实验实训、实习培训、创新设计一体化的开放式过程自动化控制系统。为了实现上述目的，本技术采用以下技术方案：一种开放式过程自动化控制系统，包括实训系统平台，第一电气控制模块，过程控制应用模拟控制模块和多功能接口端子，所述电气控制模块的接口由多功能接口端子引出，所述过程控制应用模拟控制模块与控制器相连接；所述实训系统平台为铝合金型材框架结构，所述实训系统平台设有电源控制模块、存储柜和开放式安装板，所述开放式安装板开设有若干横竖间隔的插孔。本技术采用开放式模块化设计，可由学生自主设计、接线、编程调试完成控制项目，接近实际工程应用，开展工程综合实践项目训练和进行创新设计实训。开发数字化教材，集成视频、flash动画、设备使用文档等教学资源，具有移动端、电脑版、网页版等多种版本，可在设备上配置二维码，学生通过移动扫一扫即可访问实验设备相关资源，实现教学资源和实验设备的一体化。电源控制模块具有漏电保护、过载保护、过热保护、三相电源状态监测、对象部件电源控制等功能；存储柜方便实训工具及资料存放；开放式安装板的插孔用于安装相关电气部件，横竖间隔设计能够提升插孔的安装稳定性。作为优选，所述电气控制模块包括第二电源控制模块，人机操作界面，可编程控制器控制模块，单片机控制模块，接口模块，智能仪表控制模块，分布式数据采集I/O模块和工业变频模块。本技术的电气控制模块可实现PLC、智能仪表、DDC、单片机等多种控制方式控制，智能仪表和DDC控制方式可由上位机工业组态软件进行测量与控制，PLC控制方式由人机操作界面7或上位机工业组态软件作监控界面，单片机控制可与Matlab软件结合，重点进行相关算法的编写及控制验证。本技术采用开放式模块化设计，各PLC、智能仪表、分布式数据采集I/O模块、单片机、变频器等控制部件及相关对象部件均以多功能接口端子引出。既可以用快速插拔式专用实验导线搭建电气回路，开展相关验证性实验。作为优选，所述过程控制应用模拟控制模块包括数字量输入/输出通道，模拟量输入/输出通道，高速计数输入接口和高速脉冲输出接口。过程控制应用模拟控制模块主要包含数字量输入/输出通道、模拟量输入/输出通道、高速计数输入接口、高速脉冲输出接口等功能，可与PLC、智能仪表、DDC、单片机等实际控制器连接，控制配套的上位机虚拟工业对象系统，实现不同工业对象参数的扩展控制。作为优选，所述过程控制应用模拟控制模块设有虚实仿真软件。开发过程控制应用模拟控制模块模块及配套的虚实仿真软件，可与实际控制器连接，作为控制器的虚拟控制对象，可作为实际对象模型的补充，完成过程自动化对象的综合控制。作为优选，所述实训系统平台底部设有刹车万向轮，方便移动布局。作为优选，所述多功能接口端子的接线方式包括快速插拔接线和工业端子排接线，既可以用护套结构专用实验导线搭建电气回路，完成相关实验项目，也可由学生自主设计、工程接线、编程调试完成控制项目，开展工程综合实践项目训练和进行创新设计。因此，本技术具有如下有益效果：(1)集实验实训、实习培训、创新设计一体化，采用开放式模块化设计，各控制部件均以多功能接口端子引出，既可以用快速插拔式专用实验导线搭建电气回路，开展相关验证性实验，也可由学生自主设计、接线、编程调试完成控制项目，接近实际工程应用，开展工程综合实践项目训练和进行创新设计实训；(2)虚实结合，开发过程控制应用模拟控制模块模块及配套的虚实仿真软件，可与实际控制器连接，作为控制器的虚拟控制对象，可作为实际对象模型的补充，完成过程自动化对象的综合控制；(3)教学资源、实验设备一体化，开发数字化教材，集成视频、flash动画、设备使用文档等教学资源，具有移动端、电脑版、网页版等多种版本，可在设备上配置二维码，学生通过移动扫一扫即可访问实验设备相关资源，实现教学资源和实验设备的一体化。附图说明图1是本技术一个具体实施方式的结构示意图。图2是图1的侧视图。图3是过程控制应用模拟控制模块(PLC应用模拟控制实训模块)的示意图。图4是第一电源控制模块的示意图。图5是图1中A的放大图。图中：实训系统平台1，铝合金型材框架2，第一电源控制模块3，存储柜4，开放式安装板5，刹车万向轮6，第二电源控制模块7，人机操作界面8，可编程控制器(PLC)控制模块9，单片机控制模块10，单片机接口模块11，智能仪表控制模块12，分布式数据采集I/O模块13，工业变频模块14，多功能接口端子15，过程控制应用模拟控制模块16，插孔17。具体实施方式下面通过具体实施例，并结合附图，对本技术的技术方案作进一步具体的说明。如图1和图2所示，一种开放式过程自动化控制系统，包括实训系统平台1，电气控制模块，过程控制应用模拟控制模块16和多功能接口端子15，实训系统平台为铝合金型材框架2，实训系统平台设有第一电源控制模块3(详见图4)、存储柜4和开放式安装板5，开放式安装板开设有若干横竖间隔的插孔17(图5)，训系统平台底部设有刹车万向轮6，电气控制模块的接口由多功能接口端子引出，多功能接口端子的接线方式包括快速插拔接线和工业端子排接线；过程控制应用模拟控制模块设有虚实仿真软件，开发过程控制应用模拟控制模块模块及配套的虚实仿真软件，可与实际控制器连接，作为控制器的虚拟控制对象，可作为实际对象模型的补充，完成过程自动化对象的综合控制。过程控制应用模拟控制模示意图如图3所示。电气控制模块包括第二电源控制模块7，人机操作界本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种开放式过程自动化控制系统，包括过程控制应用模拟控制模块，其特征在于，还包括实训系统平台，第一电气控制模块和多功能接口端子，所述电气控制模块的接口由多功能接口端子引出，所述过程控制应用模拟控制模块与控制器相连接；所述实训系统平台为铝合金型材框架结构，所述实训系统平台设有电源控制模块、存储柜和开放式安装板，所述开放式安装板开设有若干横竖间隔的插孔。/n

【技术特征摘要】
1.一种开放式过程自动化控制系统，包括过程控制应用模拟控制模块，其特征在于，还包括实训系统平台，第一电气控制模块和多功能接口端子，所述电气控制模块的接口由多功能接口端子引出，所述过程控制应用模拟控制模块与控制器相连接；所述实训系统平台为铝合金型材框架结构，所述实训系统平台设有电源控制模块、存储柜和开放式安装板，所述开放式安装板开设有若干横竖间隔的插孔。


2.根据权利要求1所述的一种开放式过程自动化控制系统，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：秦邦，黄智浩，方猛，张凯，王星，张润，王金才，
申请(专利权)人：杭州仪迈科技有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江;33