本实用新型专利技术专利涉及一种控制工业炉温度的实验教学装置，属于工业计算机控制教学实验领域。包括管式工业炉、温度传感器、变送器、采集模块、控制模块、工控机等部分。工作过程如下：温度传感器插入管式工业炉内，将测量的温度信号转变成电压信号，该信号被送到变送器，经变送后再送到采集模块，处理后输入到工控机，工控机获得当前炉子温度后，根据控制规则发出相应的控制指令给控制模块，控制模块和信号调节装置的分别接到双路转换开关，双路转换开关选中一路信号后输出到执行模块，执行模块与发热电阻丝连接，从而控制电加热炉的电压大小，进而控制工业炉的电热丝的发热量，最后达到控制工业炉温度的目的。
【技术实现步骤摘要】
一种控制工业炉温度的实验教学装置
本技术专利涉及一种控制工业炉温度的实验教学装置，属于工业计算机控制教学实验领域。
技术介绍
在计算机控制技术等专业课程的教学中，由于缺少相关原理的针对性的实验装置，学生学习过程中普遍感觉抽象，难以理解其中的原理，现有实验设备功能多，控制复杂，价格昂贵等问题，因此难以开展有针对性的实训教学。
技术实现思路
本技术的目的在于利用价格相对较低的工控模块、工控软件、温度传感器和智能控制器等装置，搭建了一个控制原理的学习实验平台，最大限度的节约教学经费并且有助于提高学生的学习兴趣，加强学生的实践环节的学习。本技术的技术方案是：一种控制工业炉温度的实验教学装置，包括管式工业炉1、温度传感器2、变送器3、采集模块4、发热电阻丝5、控制模块6、工控机7、执行模块8，发热电阻丝5均匀缠绕在管式工业炉1内部，温度传感器2插入到管式工业炉1内，温度传感器2与变送器3输入端连接，变送器3的输出端与采集模块4的输入端连接，采集模块4的输出端与工控机7的输入端连接，工控机7的输出端与控制模块6的输入端连接，控制模块6的输出端和信号调节装置10的输出端分别接到双路转换开关9的两对信号的输入端，控制模6和信号调节装置10分别是电脑的自动控制和操作员手动控制，双路转换开关9选中一路信号后输出到执行模块8，执行模块8为EUV-10A-Ⅱ智能调压器且与发热电阻丝5连接。优选地，所述的变送器3为WP-C803-74-03-LH-P-T型温度变送器，设有显示出当前实际温度T1的数码管显示面板。优选地，所述的工控机7设有人机交互界面，人机交互界面用于输入设定温度T2，显示实时温度T1和设定温度T2，显示实时温度变化曲线，显示控制模块6的调控数据。优选地，所述的温度传感器2为K型热电偶，采集模块4为ADAM4017+型采集模块，控制模块6为ADAM4024型控制模块，发热电阻丝5采用1000W功率/交流220V电压发热电阻丝。优选地，所述的双路转换开关9为闸刀开关STSHK11-32。具体地，所述信号调节装置10用于输入手动控制信号。本技术的有益效果是：1、控制效果好，操作简单。2、成本低，性价比高。3、平台形象、直观。4、装置可供学生学习编写控制算法，并验证控制效果。附图说明图1是本技术的整体结构示意图；图2是本技术运行后在工控机的人机界面图。图中各标号为：工业炉-1、温度传感器-2、变送器-3、输入模块-4、电阻发热丝-5、输出模块-6、工控机-7、执行机构-8。具体实施方式下面结合具体实施例来进一步描述本技术，本技术的优点和特点会随着描述而更加清楚；但这些实施例仅是示范性的，旨在用于解释本技术，而不能理解为对本技术的限制；本领域技术人员应当理解的是，在不偏离本技术的精神和范围下可以对本技术的技术方案的细节和形式进行修改和替换，但这些修改和替换均落入本技术的保护范围内。实施例1：如图1-2所示，一种控制工业炉温度的实验教学装置，包括管式工业炉1、温度传感器2、变送器3、采集模块4、发热电阻丝5、控制模块6、工控机7、执行模块8，发热电阻丝5均匀缠绕在管式工业炉1内部，温度传感器2插入到管式工业炉1内，温度传感器2与变送器3输入端连接，变送器3的输出端与采集模块4的输入端连接，采集模块4的输出端与工控机7的输入端连接，工控机7的输出端与控制模块6的输入端连接，控制模块6的输出端和信号调节装置10的输出端分别接到双路转换开关9的两对信号的输入端，双路转换开关9选中一路信号后输出到执行模块8，执行模块8为EUV-10A-Ⅱ智能调压器且与发热电阻丝5连接。进一步地，所述的变送器3为WP-C803-74-03-LH-P-T型温度变送器，设有显示出当前实际温度T1的数码管显示面板。进一步地，所述的工控机7设有人机交互界面，人机交互界面用于输入设定温度T2，显示实时温度T1和设定温度T2，显示实时温度变化曲线，显示控制模块6的调控数据。进一步地，所述的温度传感器2为K型热电偶，采集模块4为ADAM4017+型采集模块，控制模块6为ADAM4024型控制模块，发热电阻丝5采用1000W功率/交流220V电压发热电阻丝。进一步地，所述的双路转换开关9为闸刀开关STSHK11-32，所述信号调节装置10用于输入手动控制信号，通过双路开关9，可以选择将控制模块6的信号输出给执行模块8，实现电脑自动控制温度，也可以如果选择将信号调节装置10的信号输出给执行模块8，实现了操作员的手动控制。进一步地，本技术的结构图如图1所示，运行后选择电脑自动控制温度时的工控机的人机交互界面如图2所示。在运行本装置之前须完成下面的准备工作(需要说明的是：这些准备工作都是现有技术可以实现的)：(1)软件组态：先安装好I/O驱动程序，在驱动程序中实现对模块的地址、量程、奇偶校验波特率、使用协议、选择输出类型及通道等的设置。完成工控机7组态的过程。(2)硬件联机：分别将各种设备上电，并用通讯线连接到工控机RS485接口，运行研华公司的ADAM管理器软件分别对几个模块进行通讯连接，连接成功表明下位机和上位机能正常通迅，可以正常使用。将ADAM管理器软件关闭以后，再调用MODBUS通信协议。本技术的工作原理是：温度传感器2测量到管式工业炉1的炉温后，炉温信号经过变送器3转变成0－5V电压信号，通过ADAM4017+型采集模块4采集数据送入工控机7，工控机7将实际的温度值(PV＝T1)与设定温度值(SP＝T2)进行比较后，工控机7调用控制模块6后将输出信号输出到ADAM4024型的控制模块6,控制模块6再将输出控制信号到EUV-10A-Ⅱ智能调压器，智能调压器根据控制信号输出不同大小电压给发热丝电阻5来控制炉温。为让学生直观形象理解上述控制原理，本技术采用了工控模块、温度传感器、工业控制电脑等控制温度装置搭建了实验平台。本上位机采用了通用的工控机7，本实施例的工控机7采用了PID控制方式，实现了参数可调整的现场PID温度控制，该实验平台有助学生对计算机控制、电力电子技术、通讯协议等课程的理论的理解，具有很高的性价比，值得应用和推广。需要说明的是，本申请中未详细说明之处，例如工控机7如何将实际的温度值(PV＝T1)与设定温度值(SP＝T2)进行比较后，调用控制模块6后将输出信号输出到ADAM4024型的控制模块6等等均是常用的、公知的技术手段，是现有技术可以实现的。以上结合附图对本技术的具体实施方式作了详细说明，但是本技术并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本技术宗旨的前提下作出各种变化。本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种控制工业炉温度的实验教学装置，其特征在于：包括管式工业炉(1)、温度传感器(2)、变送器(3)、采集模块(4)、发热电阻丝(5)、控制模块(6)、工控机(7)、执行模块(8)、双路转换开关(9)、信号调节装置(10)，发热电阻丝(5)均匀缠绕在管式工业炉(1)内部，温度传感器(2)插入到管式工业炉(1)内，温度传感器(2)与变送器(3)输入端连接，变送器(3)的输出端与采集模块(4)的输入端连接，采集模块(4)的输出端与工控机(7)的输入端连接，工控机(7)的输出端与控制模块(6)的输入端连接，控制模块(6)的输出端和信号调节装置(10)的输出端分别接到双路转换开关(9)的两对信号的输入端，双路转换开关(9)选中一路信号后输出到执行模块(8)，执行模块(8)为EUV-10A-Ⅱ智能调压器且与发热电阻丝(5)连接。/n
【技术特征摘要】
1.一种控制工业炉温度的实验教学装置，其特征在于：包括管式工业炉(1)、温度传感器(2)、变送器(3)、采集模块(4)、发热电阻丝(5)、控制模块(6)、工控机(7)、执行模块(8)、双路转换开关(9)、信号调节装置(10)，发热电阻丝(5)均匀缠绕在管式工业炉(1)内部，温度传感器(2)插入到管式工业炉(1)内，温度传感器(2)与变送器(3)输入端连接，变送器(3)的输出端与采集模块(4)的输入端连接，采集模块(4)的输出端与工控机(7)的输入端连接，工控机(7)的输出端与控制模块(6)的输入端连接，控制模块(6)的输出端和信号调节装置(10)的输出端分别接到双路转换开关(9)的两对信号的输入端，双路转换开关(9)选中一路信号后输出到执行模块(8)，执行模块(8)为EUV-10A-Ⅱ智能调压器且与发热电阻丝(5)连接。
2.根据权利要求1所述的一种控制工业炉温度的实验教学装置，其特征在于：所述的变送器(3)为WP-C803-74-03-LH-P-...
【专利技术属性】
技术研发人员：汤占军，孙栋钦，陆鹏，汪怡然，周盛山，段志明，孙润发，韦权，肖遥，
申请(专利权)人：昆明理工大学，
类型：新型
国别省市：云南;53
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。