Instrument thermique et dispositif expérimental intégré de contrôle des processus environnementaux

Instrument thermique et dispositif expérimental intégré de contrôle des processus environnementauxAvec une structure modulaire, il se compose de quatre parties du système objet (voie navigable et réservoir), du système de détection (capteur), du système de contrôle (PLC et convertisseur de fréquence) et du logiciel de surveillance.

1. Systèmes d'objets (matériaux de qualité industrielle)

•Réservoir de stockage et bassin tampon:100LAcier inoxydable (304), réservoir de stockage d'eau avec interrupteur d'alarme de bas niveau;20 LCuve de réaction en plexiglas transparent (simulant un bassin d'aération/Piscine de neutralisation), facilitant l'observation de l'état du fluide.

•Groupe de pompe de puissance:* Pompe de circulation principale: pompe à eau à courant continu ou pompe à fréquence variable AC (0,37 kW), le trafic0 \sim 3 m^3/h, l'Ascension10 mètres- Oui.

•Pompe doseuse: pompe doseuse pas à pas de précision, débit0 \sim 500mL/min, soutien4 \sim 20 mAContrôle proportionnel du signal.

•Système de tuyauterie: qualité industrielleUPVCOu des lignes en acier inoxydable, équipées de vannes à bille manuelles, de clapets anti - retour et de miroirs transparents.

2. Instruments de détection et d'exécution

•Débitmètre: débitmètre électromagnétique de qualité industrielle, précision\\pm 0.5\\% FS, sortie de signal4 \sim 20 mA- Oui.

•Jauge de niveau: transmetteur de niveau hydrostatique d'entrée, gamme0 \sim 1m, précision0.2Niveau.

•Module de surveillance de la qualité de l'eau:

•En ligneLe pHCompteur: range0 \sim 14 pH, avec fonction de rattrapage de température, temps de réponse< 30s- Oui.

•Oxygène dissous (DO) instrument: méthode de fluorescence (pas besoin de remplacer le diaphragme), gamme0 \sim 20 mg/L- Oui.

•Turbidimètre (en option): turbidimètre en ligne astigmatique, gamme0 \sim 400 NTU- Oui.

•Valve de réglage: valve de réglage électrique de type électronique, caractéristiques de pourcentage égales, pour un contrôle précis du débit d'entrée d'eau ou de dosage.

3. Contrôle électrique et automatisation Core

•Contrôleur: SiemensS7-1200 \ CPU \ 1214C \ DC / DC / DC, Port Ethernet intégré, extension8 Entrée de quantité analogique de route et4 Module de sortie de quantité analogique de route.

•Convertisseur de fréquence: convertisseur de fréquence universel haute performance (par exemple SIEMENS)le V20Ou Schneider Series), supportRS485 / ModbusCommunications.

•Interface homme - machine (Interface HMI):10 Écran tactile industriel profond de couleur élevée de pouce, image de configuration pré - Assemblée.

Deux, Résumé de l'expérimentation(Syllabus expérimental)

Le schéma est divisé en quatre étapes, de la reconnaissance de base au contrôle intégré des processus, couvrant les points de compétences de base en génie de l'environnement.

Module I: Instrumentation de base et expériences de test de caractérisation (article cognitif)

1. Expériences de contrôle des capteurs: apprentissage du niveau, de la pression, du débit,Le pHMigration du point zéro du compteur et étalonnage de la plénitude.

2. Expérience de détermination des caractéristiques de l'objet: le temps de latence pur et la constante de temps du niveau du réservoir et de la température de la cellule de réaction sont déterminés par la méthode de la courbe de réponse progressive.

3. Essai sur la régulation de la vitesse du variateur et les caractéristiques de la pompe: fréquence d'investigationfAvec FlowQL'AscensionHLa loi des proportions.

Module II: expériences de contrôle de processus de base (Automation)

1. Niveau de liquide/Circuit unique de débitPIDContrôle: apprendrePEt,IEt,DInfluence des paramètres sur la stabilité du système.

2. Expérimentation du système de contrôle au niveau de la chaîne: mise en œuvre“Niveau de liquide-trafic« etContrôle au niveau de la chaîne, Découvrez comment la boucle secondaire supprime rapidement les perturbations.

3. Expérience de contrôle du rapport de débit: simule le contrôle en temps réel du dosage de l'eau brute d'une station d'aqueduc par rapport à la quantité dosée.

Module III: expériences de contrôle de processus spécifiques en génie de l'environnement (article de processus)

1. Contrôle automatique de neutralisation acide - base (Le pHContrôle): simulation de traitement des eaux usées acides, parPIDL'algorithme contrôle la pompe doseuse pour faire sortir l'eauLe pHStable dans7.0 \\pm 0.5- Oui.

2. Oxygène dissous dans le bassin d'aération (DO), contrôle constant: simulation de la méthode des boues activées, selonDOLe feedback du capteur ajuste automatiquement la fréquence de conversion du ventilateur.

3. Contrôle du dosage couplé à la turbidité (expérience de floculation): Calcul automatique et injection de floculant en fonction des variations de turbidité de l'eau d'entrée (automatisation du processus de précipitation simulée par coagulation).

Module IV: surveillance intelligente et formation pratique intégrée (avancé)

1. PLCConception logique de programmation: les étudiants écrivent des mains sur le contrôle séquentiel de la décharge de boue de l'usine d'eau, le processus de rétrolavage (SFC), le programme.

2. Développement du système de configuration de la machine supérieure: conception de l'interface de surveillance industrielle en temps réel, réalisation de l'enregistrement des alarmes, des requêtes de données historiques et de la génération de rapports.

3. Expérience d'exploitation et de maintenance à distance: apprenez à surveiller les données du côté mobile via une passerelle IOT industrielle.

Trois, Design Highlights copywriting

• »Ce qui est vu est obtenu« etExpérience pratique: tous les composants sont conformes aux normes de qualité industrielle et la logique de contrôle réalisée en laboratoire peut être migrée directement sur un site réel de traitement des eaux usées.

•Disposition compacte: encombrement insuffisant1.5 m^2Non seulement économise de l'espace de laboratoire, mais est également hautement intégré, ce qui facilite l'enseignement des présentations collectives par les enseignants.

•Conception de protection de sécurité: avec une séparation électrique forte et faible, un verrouillage d'arrêt d'urgence, une protection contre les fuites d'électricité et une protection contre la brûlure au ralenti pour assurer la sécurité des opérations des élèves.