[发明专利]一种工业网络实训教学平台

说明书

技术领域

本发明涉及用于教学、演示和实验课程的自动化仪表系统，尤其涉及一种工业网络实训教学平台。

背景技术

试验教学在高校的整个教学体系中占有十分重要的地位，工业网络实训教学平台的研制应用于教学实验是高等教育改革的大势所趋，符合现代实验教育的需求。但现有的教学平台往往过于单一，缺乏多样性，不能满足多方面的教学需求。

发明内容

本发明的目的是为满足多方面的教学需求，搭建了一种工业网络实训教学平台，该教学平台分为标定系统、演示系统和上位机监控系统三部分。标定系统实现DN15、DN20和DN25三个口径流量仪表的标定；演示装系统实现HART、工业以太网、WirelessHART三种总线仪表的通信；上位机监控系统由教师终端机和学生终端机组成，教师终端机负责系统控制，学生终端机可以观看系统控制过程，共享系统数据，能够独立处理数据。

本发明采取的技术方案是：一种工业网络实训教学平台，其特征在于：包括构成现场仪表的标定系统、构成HART、工业以太网、Wireless HART三种总线仪表的演示系统和上位机监控系统三部分，上位机监控系统包括教师终端机和数台学生终端机，其中，教师终端机和数台学生终端机分别通过第一交换机与服务器连接，服务器经第二交换机通过板卡、HART板卡、工业交换机和无线网关分别与现场仪表、HART仪表、工业以太网仪表和Wireless HART仪表相连接。

本发明所产生的有益效果是：用于教学、演示和实验课程，让学生对常用的自动化仪表、现场总线、系统组态控制等有一直观、系统的了解，增加学生的实践经验，以满足当今高校现代化教学需求。

附图说明

图1是工业网络实训教学平台系统配置框图； 

图2是工业网络实训教学平台流程框图；

图3是图2中标定系统流程图；

图4是图2中演示系统流程图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步说明：一种工业网络实训教学平台包括构成现场仪表的标定系统、构成HART、工业以太网、Wireless HART三种总线仪表的演示系统和上位机监控系统三部分，上位机监控系统包括教师终端机和数台学生终端机，其中，教师终端机和数台学生终端机分别通过第一交换机与服务器连接，服务器经第二交换机通过板卡（普通板卡）、HART板卡、工业交换机和无线网关分别与现场仪表、HART仪表、工业以太网仪表和Wireless HART仪表相连接，如图1所示。

本发明的演示系统包括HART通信、工业以太网通信和Wireless HART通信三个子系统，HART通信系统分别与工业以太网通信系统和Wireless HART通信系统相通；标定系统为一独立循环系统，如图2所示。

本发明的标定系统设有称重罐100、称重秤101、储水箱102、稳压罐103，换向器104、第一变频泵106、第一电磁流量计109，、夹表器110、第一电动O型球阀111、第二电动O型球阀112和两块标准表，其中储水箱102通过第一气动阀113与称重罐100连接，称重罐100底部安装称重秤101，称重罐100和储水箱102与换向器103连接，储水箱102通过第一变频泵106与稳压罐103连接，稳压罐103分别连接第一标准表107和第二标准表108，第一标准表107和第二标准表108分别通过第二气动阀114和第三气动阀115连接第一电磁流量计109，夹表器110通过第一电动O型球阀111和第二电动O型球阀112与换向器103连接，如图3所示。

标定系统基本功能和工作原理如下：标定系统完成三种口径（DN15/DN20/DN25）不同流速条件下流量计的两种标定（标准表法和称重法），以满足系统精度要求，即标准表法精度达到0.5%，称重法精度达到0.2%。

标准表法是利用流体力学的连续性原理，将标准表和被测流量计串联，由标准表和相关参数测量仪表给出标准流量，与被测流量计的输出流量比较，确定被检测流量计的技术指标。

本系统中，第一标准表107用来标定DN20、DN25电磁流量计，第二标准表108用来标定DN15电磁流量计；在标定过程中，换向器104一直与旁路105相通，直接流回储水箱102。

称重法：称重法是在规定的时间内将流入称重罐100的液体通过称重秤101计量，进而转化为流量平均值的一种方法，是流量标定最准确的方法。