變頻恒壓供水系統(tǒng)實(shí)訓(xùn)裝置（大型），-11PLC
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中人教儀廠 
-11plc 變頻恒壓供水系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)裝置（大型）
變頻恒壓供水系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)裝置特別點(diǎn)：
(一)標(biāo)準(zhǔn)配備
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品目 |
序號(hào) |
分項(xiàng)名稱 |
分項(xiàng)說(shuō)明 |
數(shù)量 |
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1 |
水
機(jī)
械
部
分 |
水泵（主泵） |
Q=4M3/h,H=20m,P=0.55KW |
2臺(tái) |
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水泵（副泵） |
Q=2.4M3/h,H=20m,P=0.37KW |
1臺(tái) |
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鋼絲口閘閥 |
上海 |
7只 |
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止回閥 |
上海 |
3只 |
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普通壓力表 |
上海 |
3只 |
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遠(yuǎn)傳壓力表 |
上海 |
1只 |
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球閥軟接頭 |
上海 |
3只 |
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不銹鋼水箱 |
上海 |
2只 |
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壓力罐 |
國(guó)標(biāo) |
1個(gè) |
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引水軟管 |
上海 |
1根 |
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鐵制底架 |
上海 |
1套 |
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管網(wǎng) |
上海 |
1套 |
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浮球開(kāi)關(guān) |
上海 |
1只 |
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2 |
控
制
部
分 |
組態(tài)系統(tǒng) |
力控（研發(fā)版） |
1套 |
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空氣開(kāi)關(guān) |
正泰 |
1只 |
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斷路器 |
正泰 |
3只 |
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熱繼電器 |
正泰 |
3只 |
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交流AC接觸器 |
正泰 |
6只 |
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穩(wěn)壓電源(DC24V) |
上海 |
2路 |
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穩(wěn)壓電源(DC5V) |
上海 |
2路 |
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可調(diào)直線DC電源(0-5V) |
上海 |
2路 |
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按鈕 |
正泰 |
6只 |
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PLC模型塊 |
西門子PLC |
1套 |
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模仿量模型塊 |
西門子模型塊 |
1只 |
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液位變送器 |
JYB-KO-Y1VG，輸出信號(hào)1-5V，測(cè)量范圍0-1m |
1只 |
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變頻器模型塊 |
MM420 |
1臺(tái) |
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實(shí)驗(yàn)臺(tái) |
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1套 |
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實(shí)驗(yàn)桌、學(xué)生凳 |
鋼制構(gòu)造，下部裝配備有萬(wàn)能轉(zhuǎn)向輪 |
1套 |
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PLC編程電纜 |
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1條 |
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安全實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)連接線 |
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1套 |
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儀表顯露模型塊 |
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1套 |
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1臺(tái) |
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3 |
其他 |
觸摸屏模型塊 |
256色 |
1套 |
（二）技術(shù)說(shuō)明
(1)樓宇智能化恒壓供水的基礎(chǔ)原理及應(yīng)用領(lǐng)域
智能化變頻恒壓供水的基礎(chǔ)思路是應(yīng)用變頻調(diào)節(jié)速度技術(shù)，經(jīng)過(guò)壓力傳感器和壓力控制系統(tǒng)，把管網(wǎng)的實(shí)際壓力的改變現(xiàn)象變換成標(biāo)準(zhǔn)的電信號(hào)，再把這個(gè)電信號(hào)寫入到智能儀表，與智能儀表的設(shè)定值實(shí)行PID計(jì)算后，輸出標(biāo)準(zhǔn)的電信號(hào)作為變頻器的調(diào)動(dòng)信號(hào)。也可以把壓力傳感器輸出的電信號(hào)作為PLC的模仿量寫入信號(hào)，進(jìn)入PLC后實(shí)行與設(shè)定值實(shí)行一定的運(yùn)算后，輸出開(kāi)關(guān)量模仿量信號(hào)，用來(lái)控制變頻器的輸出頻率，實(shí)行變頻調(diào)節(jié)速度和對(duì)泵實(shí)行變換，達(dá)到恒壓供水的目的。由于電壓（V）或電流（A）與頻率成線性關(guān)系，即f=KU或f=KI，經(jīng)過(guò)智能儀表PLC的輸出信號(hào)的改變來(lái)改變變頻器的頻率最終使壓力達(dá)到恒定。
隨著變頻技術(shù)的發(fā)展和人們對(duì)生活飲用水品質(zhì)要求的不斷提升，智能化變頻恒壓供水系統(tǒng)已經(jīng)逐步取代傳統(tǒng)的水塔供水系統(tǒng)，廣泛應(yīng)用來(lái)多層生活小區(qū)的生活和消防用水，是樓宇自動(dòng)化中重要的一個(gè)方面，它應(yīng)用在以下場(chǎng)合：
* 高層建筑、生活小區(qū)、賓館及大型共同共用建筑的生活供水、消防用水以及噴淋系統(tǒng)等；
* 各種企業(yè)的生產(chǎn)、生活用水；
* 農(nóng)村的噴灌系統(tǒng)；
* 園林噴灑系統(tǒng)，噴泉系統(tǒng)；
* 自來(lái)水廠各級(jí)加壓系統(tǒng)；
* 排污系統(tǒng)和排污站的改造等。
隨著智能變頻恒壓供水技術(shù)的推廣和各個(gè)場(chǎng)合的具體應(yīng)用不盡相同，要求技術(shù)人員能靈活的運(yùn)用。較復(fù)雜的場(chǎng)合有綜合性的應(yīng)用，如加入人機(jī)界面HMI、組態(tài)監(jiān)控、遠(yuǎn)程通訊等技術(shù)。按照這一現(xiàn)實(shí)要求，我公司研發(fā)了一系列的恒壓供水實(shí)驗(yàn)裝置，用來(lái)大中專院校的教學(xué)需要。
(2) -11PLC樓宇智能化恒壓供水實(shí)驗(yàn)裝置設(shè)計(jì)要求與可完成的目標(biāo)
-11PLC智能化恒壓供水系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)裝置是我公司按照教育部開(kāi)設(shè)的"樓宇自動(dòng)化控制"課程的要求，并集合勞動(dòng)部、勞動(dòng)廳及省職業(yè)技能培訓(xùn)考核大綱內(nèi)容，研制研發(fā)的一套綜合性的設(shè)定有開(kāi)放式的恒壓供水系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)培訓(xùn)考核裝置，該套裝置符合"應(yīng)用型職業(yè)技能"大專人才培訓(xùn)目標(biāo)，含有微機(jī)控制技術(shù)、智能化儀表應(yīng)用技術(shù)、自動(dòng)控制課程理論、傳感器技術(shù)（控制的變量有壓力、液位等）、變頻技術(shù)應(yīng)用、PLC控制應(yīng)用技術(shù)、PID調(diào)動(dòng)技術(shù)、模仿量處置整理技術(shù)、液體機(jī)械技術(shù)、流體力學(xué)、工業(yè)遠(yuǎn)程控制與通信技術(shù)等實(shí)驗(yàn)考核項(xiàng)目，可做多門課程的相關(guān)實(shí)驗(yàn)，適應(yīng)開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)室的要求。并而且在設(shè)備上面設(shè)定有故障點(diǎn)、故障開(kāi)關(guān)，可用來(lái)實(shí)行智能考核。主要適用來(lái)大學(xué)、高職高專、職業(yè)技術(shù)學(xué)院、技師學(xué)院和高級(jí)技校的工業(yè)電氣自動(dòng)化、自動(dòng)控制、工業(yè)企業(yè)自動(dòng)化等專業(yè)的實(shí)驗(yàn)室教學(xué)。特別適合工科本科或者研究生的教學(xué)需要，可以作為學(xué)期末的課程設(shè)計(jì)、也可以作為畢業(yè)前的畢業(yè)設(shè)計(jì)。顯著特別點(diǎn)如下：
* 開(kāi)放式構(gòu)造：學(xué)生可以靈活的編制PLC控制程序和實(shí)行組態(tài)控制，可以實(shí)行控制線路的電子回路連接。
* 多種控制方法：設(shè)定有手動(dòng)、自動(dòng)、遠(yuǎn)程控制、智能儀表控制、報(bào)警等功能。
* 分時(shí)作業(yè)：工頻/變頻變換功能、主泵和備用泵輪換作業(yè)功能。
* 保護(hù)功能：過(guò)載保護(hù)、欠壓保護(hù)、過(guò)壓過(guò)流保護(hù)、相序不平衡保護(hù)、缺相保護(hù)、連鎖等。
* 計(jì)算機(jī)數(shù)值就地實(shí)時(shí)監(jiān)控：組態(tài)系統(tǒng)制作人機(jī)界面HMI，監(jiān)控畫面清晰、形象。可以就地實(shí)時(shí)監(jiān)控出壓力等功能數(shù)值的改變狀況,系統(tǒng)的作業(yè)狀態(tài)、控制方法和作業(yè)界面經(jīng)過(guò)計(jì)算機(jī)數(shù)值"力控組態(tài)系統(tǒng)"顯露和監(jiān)控，管網(wǎng)水流改變和顯露界面清晰、形象與實(shí)際相似。
* 超強(qiáng)拓展功能：系統(tǒng)可靈活的構(gòu)成互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)實(shí)行遠(yuǎn)程控制和智能化控制，多臺(tái)聯(lián)機(jī)構(gòu)成局域網(wǎng)、工控網(wǎng)等。
(3) -11PLC樓宇智能化恒壓供水實(shí)驗(yàn)裝置系統(tǒng)構(gòu)造構(gòu)成
恒壓供水系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，能真實(shí)的模仿樓宇智能供水的作業(yè)原理和流程，使學(xué)生能掌控把握管路構(gòu)造、控制方法、編程實(shí)驗(yàn)、傳感器應(yīng)用、PLC應(yīng)用、變頻器應(yīng)用、觸摸屏應(yīng)用、組態(tài)系統(tǒng)應(yīng)用等，并可以實(shí)行二次研發(fā)。需要有必要的外部管路連接，連線靈活便利。在停機(jī)時(shí)能維持管網(wǎng)壓力恒定一定的時(shí)間。要求能完成兩種PID調(diào)動(dòng)方法來(lái)控制。易于完成遠(yuǎn)程監(jiān)控。
恒壓供水實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，應(yīng)用實(shí)驗(yàn)對(duì)象、控制儀表、控制臺(tái)、PLC實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ蛪K、計(jì)算機(jī)數(shù)值分離的方法。對(duì)象應(yīng)用上、下水箱雙線路方法，壓力傳感器、液位傳感器、雙水箱系統(tǒng)、各種調(diào)動(dòng)閥、手動(dòng)變換閥、立式多級(jí)離心泵、氣壓罐、系統(tǒng)支撐架、不銹鋼管路、壓力表等?？蓡为?dú)經(jīng)過(guò)PLC、組態(tài)系統(tǒng)、變頻恒壓控制,也可應(yīng)用傳統(tǒng)的繼電器控制?？刂茖?shí)驗(yàn)臺(tái)部分主要含有概括:實(shí)驗(yàn)臺(tái)、實(shí)驗(yàn)桌、儀表、變頻器、交流AC電源輸出、直線DC電源輸出、RS232-485通訊連接口、組態(tài)系統(tǒng)、實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)連接線、PLC模型塊等。設(shè)備描述：應(yīng)用實(shí)驗(yàn)對(duì)象、控制儀表、控制臺(tái)、PLC實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ蛪K、計(jì)算機(jī)數(shù)值分離的方法，對(duì)象應(yīng)用下水箱雙線路方法，系統(tǒng)對(duì)控制信號(hào)的控制準(zhǔn)確、靈敏、可靠性高，堅(jiān)固耐用。該裝置設(shè)定有壓力、液位傳感等功能數(shù)值的顯露。檢驗(yàn)測(cè)試與控制，可單獨(dú)經(jīng)過(guò)PLC、變頻恒壓控制；組態(tài)系統(tǒng)恒壓控制，經(jīng)過(guò)系統(tǒng)與儀表實(shí)行單獨(dú)控制。
(4) -11PLC樓宇智能化恒壓供水實(shí)驗(yàn)裝置的系統(tǒng)作業(yè)流程
* 預(yù)先關(guān)閉蓄水箱和出水箱之間的閘閥，用軟管把水引入蓄水箱中，液面高度到達(dá)溢流口處為止。
* 確認(rèn)作業(yè)方法開(kāi)關(guān)處于"手動(dòng)"狀態(tài)，開(kāi)啟總電源開(kāi)關(guān)，經(jīng)過(guò)電位器設(shè)定管網(wǎng)中希望的壓力（Mpa），本系統(tǒng)按照最大值0.3 Mpa設(shè)計(jì)。
* 完全打開(kāi)出水管上用來(lái)模仿用水量的控制閘閥。保證3臺(tái)水泵進(jìn)水出水管道上的閘閥處于完全打開(kāi)狀態(tài)。
* 把作業(yè)方法轉(zhuǎn)到"自動(dòng)"狀態(tài)下，PLC主機(jī)進(jìn)入運(yùn)行狀態(tài)，開(kāi)始采樣：設(shè)定的預(yù)期壓力（實(shí)際上是一個(gè)0-10V的電壓（V）信號(hào)）經(jīng)過(guò)A/D模型塊的一個(gè)通道CH1進(jìn)入PLC，實(shí)行A/D變換后，把相應(yīng)的數(shù)字量存儲(chǔ)在PLC的數(shù)值寄存器中。同時(shí)實(shí)際壓力值信號(hào)也被PLC（從通道CH2進(jìn)入PLC）采樣存儲(chǔ)。CH1和CH2的數(shù)值實(shí)行運(yùn)算對(duì)比后，輸出一個(gè)模仿量（從A/D模型塊的CH3輸出），此模仿量信號(hào)進(jìn)入變頻器的控制端子，用來(lái)頻率調(diào)動(dòng)。
* PLC實(shí)行快速的判別后，開(kāi)啟副泵（功率（W）0.37KW）進(jìn)入變頻運(yùn)行狀態(tài)，副泵從0HZ開(kāi)始軟啟動(dòng)，逐漸補(bǔ)充管網(wǎng)的壓力，當(dāng)副泵提供的壓力不能適用實(shí)際需要（即未到達(dá)設(shè)定的壓力），頻率逐漸靠近工頻（50HZ），直到PLC自動(dòng)變換副泵運(yùn)行在作業(yè)模式。
* 副泵運(yùn)行在工頻狀態(tài)，仍不能適用壓力要求，PLC自動(dòng)切斷副泵作業(yè)電源，系統(tǒng)啟動(dòng)1號(hào)主泵變運(yùn)行，直到壓力達(dá)到要求；若直到工頻仍不能達(dá)到要求，PLC變換1號(hào)主泵運(yùn)行在工頻狀態(tài)，啟動(dòng)2號(hào)水泵運(yùn)行在變頻狀態(tài)，直到管網(wǎng)壓力達(dá)到設(shè)定要求。
* 當(dāng)用水量逐漸減少時(shí)，順序停止1號(hào)主泵和2號(hào)主泵。
以上為變頻恒壓供水的基礎(chǔ)過(guò)程，智能化恒壓供水實(shí)驗(yàn)裝置加入了出水箱液位控制，液位傳感器輸出一個(gè)模仿量信號(hào)（0-10V），次信號(hào)進(jìn)入PID智能儀表，智能儀表設(shè)定液位的上限和下限，再輸出報(bào)警信號(hào)送入PLC，PLC執(zhí)行程序后決定是否停機(jī)。
（三）、主要技術(shù)功能數(shù)值及指標(biāo)
(1)系統(tǒng)作業(yè)電源：AC380V±5%，50HZ。
(2)外型尺寸：水機(jī)械部分約2600×1400×1600mm（長(zhǎng)×寬×高）；實(shí)驗(yàn)臺(tái)及控制部分1800×800×1600mm（長(zhǎng)×寬×高），重量（kg）：約400Kg。
(3)主要控制器品牌：PLC（三菱FX2N-48MR）、模仿量模型塊（三菱FX2N-5A，4通道模仿量寫入，1通道模仿量輸出）、變頻器（三菱FR-A740-0.75KW）、壓力傳感器（北京昆侖）、液位傳感器（北京昆侖，檢驗(yàn)測(cè)試測(cè)量范圍0-1.0m）、組態(tài)系統(tǒng)（力控128點(diǎn)研發(fā)版）。
(4)主泵：流量Q=4M3/h,揚(yáng)程H=20m,規(guī)格限定功率（W）P=0.55KW。如下圖所示，主泵應(yīng)用立式多級(jí)離心不銹鋼泵。副泵：流量Q=2.4M3/h,揚(yáng)程H=20m,規(guī)格限定功率（W）P=0.37KW。
(5)除以上主要器件外，還有壓力罐（容積35L）、管網(wǎng)（主管路應(yīng)用Φ50mmg國(guó)標(biāo)304不銹鋼管，支管應(yīng)用Φ30mm國(guó)標(biāo)304不銹鋼管）、普通壓力表、止回閥、軟管、鋼絲球閘閥、不銹鋼水箱（容積1立方米）、底架（應(yīng)用槽鋼制作，下部裝配備有萬(wàn)能轉(zhuǎn)向輪）等，包括密閉的水循環(huán)線路。
不銹鋼管 不銹鋼管件
止回閥銅 質(zhì)閘閥
(6)實(shí)驗(yàn)裝置應(yīng)用變頻器與PLC相集合的控制方法。標(biāo)準(zhǔn)配備提供了變頻器模型塊、PLC模型塊、儀表模型塊、繼電器控制部分、電源輸出部分，各個(gè)部分相互單獨(dú)。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，應(yīng)用接插式實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)連接線實(shí)行實(shí)驗(yàn)。
※PLC模型塊
應(yīng)用西門子PLC。
※變頻器模型塊
應(yīng)用西門子MM420。注意：變頻器的硬件構(gòu)造、實(shí)操內(nèi)容、功能數(shù)值含義等詳細(xì)內(nèi)容，請(qǐng)參考變頻器實(shí)操手冊(cè)。
※儀表模型塊
設(shè)計(jì)了"反饋壓力"、"設(shè)定壓力"、"反饋液位"、"設(shè)定液位"四個(gè)數(shù)字表，可以直接顯露壓力和液位，其中壓力表的單位是Mpa,液位表的單位是m。
※觸摸屏模型塊
裝配備有西門子觸摸屏。
※機(jī)頭部分
機(jī)頭部分含有概括交流AC電源輸出、直線DC電源輸出、可調(diào)直電源輸出、主線路線路等。線路的設(shè)計(jì)參考下圖。
主線路總圖
圖中各部分的意義如下：
L1-L2-L3:三相交流AC電源FU(FU1-FU2-FU3):熔斷器
KM1:控制1#泵(BUMP1)工頻運(yùn)行KM2:控制1#泵(BUMP1)變頻運(yùn)行
KM3:控制2#泵(BUMP2)工頻運(yùn)行KM4:控制2#泵(BUMP2)變頻運(yùn)行
KM5:控制3#泵(BUMP3)工頻運(yùn)行KM6:控制3#泵(BUMP3)變頻運(yùn)行
A700:變頻調(diào)節(jié)速度器FR1、FR2、FR3:熱繼電器
KM7-KM8-KM9:1#2#3#水泵手動(dòng)切除控制M1-M2-M3：1#泵-2#泵-3#泵的驅(qū)動(dòng)電機(jī)
控制線路是變頻恒壓供水實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)學(xué)習(xí)掌控把握的重點(diǎn)，如下圖所示，圖中的接觸器線圈和輔助觸頭、指示燈端子、PLC的IO端子、變頻器的控制端子、傳感器的控制端子等全部已經(jīng)連接至實(shí)驗(yàn)臺(tái)的操作面板上，學(xué)生運(yùn)用實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)連接線連接控制線路。
（四）、系統(tǒng)構(gòu)成
與本實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)配套的系統(tǒng)有：1）組態(tài)系統(tǒng)：力控；2）PLC編程系統(tǒng)；3）三菱變頻器實(shí)操系統(tǒng)。
（五）、配備裝備的技術(shù)圖紙文檔實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)書
1）西門子PLC編程手冊(cè)；2）變頻器實(shí)操手冊(cè)；3）各種傳感器實(shí)操說(shuō)明；4）系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書（含實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，接線圖，梯形圖等）；5）組態(tài)系統(tǒng)實(shí)操手冊(cè)。
（六）、安全保護(hù)體系
1）電子回路設(shè)定有短路保護(hù)、過(guò)電壓（V）保護(hù)、同時(shí)設(shè)定有電壓（V）、電流（A）型漏電保護(hù)裝置接地可靠。2）實(shí)驗(yàn)連接線應(yīng)用超軟、防硬化、全封閉、高可靠彈性構(gòu)造。3）實(shí)驗(yàn)連接線柱強(qiáng)、弱電已嚴(yán)格分開(kāi)，提升設(shè)備的可靠性。4）帶電部分牢固、無(wú)松動(dòng)、不易人體觸電。
（七）、完成實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：
1）實(shí)驗(yàn)裝置的基礎(chǔ)實(shí)操與儀表調(diào)節(jié)測(cè)試（含有概括水泵的變頻運(yùn)行，工頻運(yùn)行等）；
2）恒壓供水的變頻原理；
3）PLC實(shí)驗(yàn)與實(shí)操、編程；
4）傳感器應(yīng)用實(shí)驗(yàn)；
5）微機(jī)RS-485/232串行口通訊實(shí)驗(yàn)；
6）水箱液位、壓力的PID控制實(shí)驗(yàn)；
7）PLC液位控制實(shí)驗(yàn)；
8）組態(tài)系統(tǒng)的實(shí)操與使用；
常見(jiàn)問(wèn)題：
1、如果我要購(gòu)買變頻恒壓供水系統(tǒng)實(shí)訓(xùn)裝置（大型），-11PLC，是否有安裝、培訓(xùn)服務(wù)呢？
答：我們的設(shè)備如果沒(méi)有特別注明“不含安裝”“裸機(jī)價(jià)”“出廠”等字樣的，都是提供安裝、培訓(xùn)服務(wù)的。
2、你們的變頻恒壓供水系統(tǒng)實(shí)訓(xùn)裝置（大型），-11PLC是否能開(kāi)增值稅專用發(fā)票？
答：可以的，我們是正規(guī)企業(yè)，并且已經(jīng)升級(jí)到一般納稅人，可以開(kāi)具增值稅專用發(fā)票，如果您需要開(kāi)變頻恒壓供水系統(tǒng)實(shí)訓(xùn)裝置（大型），-11PLC的發(fā)票，您需要提供開(kāi)票資料。
3、你們的變頻恒壓供水系統(tǒng)實(shí)訓(xùn)裝置（大型），-11PLC都是自己生產(chǎn)的嗎？都有什么產(chǎn)品資質(zhì)？
答：我們公司是專業(yè)生產(chǎn)教學(xué)設(shè)備的企業(yè)，完全自主生產(chǎn)，并通過(guò)了最新版ISO9001認(rèn)證，擁有多項(xiàng)專利與著作權(quán)。
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