过程装备控制实验装置的开发及应用研究

摘. . 要：随着社会经济水平的不断提高和信息时代的不断发展，实验装置不断涌现，该装置作为过程装备控制的重要部分，凭借着自身高效性、智能性特征，被广泛地应用于工业制造中，并取得了良好的应用效果。在这样的背景下，为了更好地达到过程装备控制相关标准和要求，加强对实验装置的开发和应用显得尤为重要。基于以上情况，本文以实验装置为研究对象，根据过程装备控制需求，在介绍实验装置的设计原理的基础上，从控制对象、供水系统、控制操作台三个方面入手，分析了实验装置的开发；最后，从模型测试、执行应用、操作控制三个方面入手，研究了实验装置的具体应用。希望通过这次研究，为技术人员提供有效的借鉴和参考。

关键词：过程装备控制；实验装置；开发；应用

最近几年，在我国科技水平的不断提高和机械加工行业的不断发展下，过程控制技术取得了良好的普及和应用，而这一局面的出现主要得益于实验装置的开发和应用，同时，通过加强对实验装置的开发和应用，可以促进工业机械制造向自动化、智能化、信息化方向发展，极大地提高了工业制造的效率和效果。因此，为了最大限度地提高过程装备控制水平，促进工业制造行业健康、可持续发展，如何科学开发和应用实验装置是技术人员必须思考和解决的问题。

一、过程装备控制实验装置的设计原理

为了进一步提高实验结果的真实性、全面性和准确性，技术人员要重视中实验对象的精心挑选，此外，还要在实验期间，加强对实验温度、压力、流量等相关参数的科学控制和调整，便于提高实验结果的准确性。实验操作原理主要体现在以下几个方面：（1）为了提高实验结果的准确性，技术人员要尽可能规避各种人为因素而造成实验结果的误差，同时，还要针对实验设备的使用需求，在实验进行之前，完成对各个实验设备的统一化安装；（2）为了尽可能降低实验过程的风险性和危险性，技术人员要借助信号联动装置的使用优势，及时发现和解决突发事件，避免因突发事件进一步恶化而造成无法弥补的经济损失。（3）在进行实验的过程中，技术人员要做好对实验数据的记录和保存，便于后续快速查找和调用这些实验数据。（4）提高实验资源的利用率，技术人员要重视对实验过程的科学设计，以达到提高实验数据准确性的目的。总之，技术人员要严格按照以上操作要求进行实验，只有这样，才能最大限度地提高实验数据的真实性、全面性和准确性。

二、过程装备控制实验装置的开发

为了提高确保过程装备控制实验装置运行性能，技术人员需要实验装置设计原理，开发出两个功能不同的实验设备，分别戳气动阀和电动阀。然后，将这两种不同的实验设备进行组装，形成一个新型、先进的过程装备控制实验装置，以实现对该实验装置的科学开发，从而最大限度地提高该实验装置的开发效率和效果。

( 一 ) 控制对象

控制对象作为过程装备控制实验装置的基础组成部分，其内部构造主要包含以下三个元件部分，分别是锅炉元件、管道元件、泵元件和容器元件 ［1］ 。首先，为了保证整个实验能够正常、稳定、安全地开展，技术人员要采用组装的方式，将各个控制对象进行有效整合和组装，便于更好地管理和使用控制对象；其次，当组装操作完成后，技术人员还要严格按照相关标准和要求，科学调整仪器设备的温度、压力、电流量等各个参数，提高这些仪器设备运行性能。同时，还要结合仪器设备的使用需求，针对不同实验情况，采用全新调整的方式，不断优化和完善仪器设备的运行性能，从而保证仪器设备的运行的稳定性和安全性 ［2］ 。最后，还要在实验开始之前，采用实时监督的方式，对控制对象进行监管，便于后续安全保护工作的顺利开展，避免因在实验期间出现热水溢出而导致实验人员被烫伤现象，同时，还要重视对仪器设备的热功率的科学控制和调整 ［3］ ，通常情况下，仪器设备的额定热功率为 4．5kW，此外，为了保证实验进展的顺利性以及实验结果的精确性，技术人员需要将仪器设备的温度设置在 80摄氏度以下，这样可以避免因锅内水温过高而出现烫伤事件。同时，为了保证控制对象调控的科学性和合理性 ［4］ ，技术人员还要针对实验需求，在结合实验实际进展情况的基础上，精准控制和调整实验仪器的各个参数，以满足工业生产的相关标准和要求。

( 二 ) 供水系统

供水系统作为过程装备控制实验装置的核心组成部分，在具体的运营中，主要采用实验模拟的方式向被控制对象源源不断地提供水介质 ［5］ ，供水系统带控制点的工艺流程简图如图 1 所示。

图 1 供水系统带控制点的工艺流程简图

从图中可以看出，供水系统主要用到了三种供水方式，分别是高位水箱供水方式、水泵供水方式和自来水供水方式。其中，水泵供水方式在具体的运用中，需要借助供水系统内部的变频器，对水泵所需的供水量进行科学控制和调整 ［6］ ，以满足工业制造用水需求。同时，为了保证供水系统能够可靠、稳定、安全地运行，技术人员要根据各个零件用水需求，采用模拟水的方式，代替真实的水资源，极大地提高水资源的利用率，此外，为了顺应科学技术的发展趋势，技术人员在进行实验的过程中，要重视对智能控制系统的构建和应用，通过应用该系统，实现对供水量的自动化控制，以满足各个生产领域的用水需求，只有这样，才能最大限度地提高实验的科学性和合理性，另外，技术人员在实验期间，要做好对实验数据的记录和保存，便于其他人员的查看和调用。

( 三 ) 控制操作台

目前，随着科学技术不断发展，控制操作台在操作方式方面取得了巨大的突破和创新，将部分人性化操作转变化理性化操作，极大地降低了人们体力劳动强度，提高了工作效率和效果。但是，由于受种种因素的影响，这种操作模式无法完全取代人性化操作模式［7］。

因此，在进行实验的过程中，技术人员将人性化操作与理性化操作进行有效融合，为提高实验结果的准确度打下坚实的基础。此外，在这种全新操作模式的应用背景下，技术人员不仅要重视对精细化功能的开发和实现，还要重视对人工调节功能的开发和实现，同时，还要根据实验过程中出现的问题，制定行之有效的解决方案，以确保实验能够正常、稳定、安全地进行。所以，这种全新模式的出现和应用深受广大用户的认可和青睐。

三、过程装备控制实验装置的具体应用

过程装备控制实验装置在具体的运用中，需要技术人员以水箱作为整个水的来源，通过利用进水阀相关功能，从以下几个操作步骤入手，实现对锅炉液位的科学控制和调节。（1）在实验开始前，需要将供水系统内部的水池储水量控制在 70% 以下，以达到灌泵的目的，避免因水泵因无水而长时间处于空转状态影响运行性能［8］ 。（2）

在结合实验需求的基础上，采用软管连接方式，完成对控制对象工艺流程的科学设计。（3）根据如图 2 所示的锅炉液位控制系统方块图，科学控制供水系统内部产生的信号走向，确保电源开关始终处于开启状态，以保证供水系统能够可靠、稳定、安全地运行。