无纸记录仪在工业自动化教学实验装置中的应用

1　引　言

过程控制工程是自动化专业学生必修的一门专业课,具有较强的专业性、实践性,与之配套的过程控制工程实验是不可或缺的一个教学环节。通过实验可以让学生把所学专业知识与实践挂钩,有利于抽象深奥的知识的理解贯通,增强学生的实际动手能力。我系过程控制工程实验室建设得比较早,装置中使用的XWC200机械式记录仪实验过程中故障率高,严重影响了实验的进度和质量。此外,由于耗材消耗大,维护资金大,增加了实验开支,不少备品备件购置困难,因此逐步在老装置的改造和新建装置中使用无纸记录仪取代原先使用的机械式大型中长图有纸记录仪是必然的选择。无纸记录仪由于其无纸、无墨水、无一切机械传动结构、高精度实时显示以及无需日常维护,运行费用几乎为零等诸多优点大有取代传统记录仪表的趋势。通过在教学实验装置中应用无纸记录仪,既解决了原先使用有纸记录仪带来的诸多问题,又让学生接触到了最新的自动化装备,此外通过RS2485总线将实验室所有的无纸记录仪组成数据采集网络实现集中管理打印,也节约了的实验开支,通过三年的使用,取得了良好的实验效果。

2　无纸记录仪应用

我系自动化专业实验室建设于70年代末,目前建有10套过程控制实验装置和一套DCS系统,可以针对温度、压力、流量、液位等参数进行对象特性测试、单回路控制、串级控制、比值控制、反馈控制以及前馈控制等实验。目前已有8套实验装置使用了无纸记录仪。

2. 1　机械式有纸记录仪存在的缺陷

在2000年前,实验装置中的记录仪都采用了XWC2200双笔中长图有纸记录仪,每套装置使用2台。尽管每次实验前都进行了校整和维修,但实验过程中还是故障频发,导致实验不时中断,影响了实验的质量。使用有纸记录仪存在的缺陷及问题:

(1)由于测量电路采用电子电桥,绕组及接触簧片暴露在空气中由于氧化积尘,实验过程中经常发生记录笔抖动、跳动现象,有时花较长时间整定出来的曲线不得不重做;

(2)记录笔安装调整麻烦,经常发生两笔碰在一起现象,取纸过程中学生易把记录笔弄断;

(3)由于记录笔暴露在空气中,墨水挥发快,须经常添加墨水,易污染双手;

(4)记录纸与记录笔配合不好,经常卡纸,不走纸;

(5)记录数据由于采用专用的记录纸,加上实验过程学生如果走纸速度过快,实验的耗材成本支出比较高;

(6)备件多,有些备件购置困难,此外维护工作量大,维护成本高。

2. 2　无纸记录仪的选择

由于有纸机械式记录仪存在的故障率高,维护工作量大等不足和从降低耗材、节省实验开支等角度考虑,在改建和新建实验装置中逐步选用无纸记录仪作为实验数据的记录仪表。