泵站系统运行与维护综合实训平台,泵管阀实训装置
泵站系统运行与维护实训装置,泵管阀实训装置通过水泵、管道和阀门的操控，实现液体输送。主要由螺杆泵、空压机、储气罐、气动刀闸阀、气动蝶阀、过滤器、安全阀、隔膜阀。
一、设备基础简介
泵站系统运行与维护是从事泵站机械设备、电气设备及计算机数值监控系统的查验、实操、巡视、处置整理运行中出现的各种情况和各种问题处置整理人员，本实验装置以泵站系统内常见泵管阀的拆卸装配、调节测试、运行与维护为主要切入点。技术平台含有泵管阀拆卸装配维护技术、电气自动化技术、在线监测技术、节能技术以及安全技术等，全方面地展现了泵站系统液体输送的运行机制，有助于学员深入对课程理论知识的理解，深化泵站系统的认知，培养良好的工程素质和实践能力，提升职业能力，不仅可以作为竞赛实操平台，还可适用各职业院校环境工程、环境科学、建筑环境与设备工程、市政工程、水利工程等相关专业的平常的实验教学。
二、设备特别点
1.下部托盘应用至少2mm厚不锈铁板制作；主体框体结构应用至少45mm×45mm铝制型材搭建；有机玻璃器件应用至少10mm厚浅蓝色有机玻璃制作；主体管道应用DN40的透明PVC管，装置下部装备有水平调动轮。
2.平台依据工程教学实践目标设计，经过泵、管、阀的拆卸装配与维护实验，着重实训学员的创新思维和实际动手能力。
3.平台既可对泵、管、阀实行拆卸装配维护，也可整机调节测试运行；配备有调节速度搅拌机，可自行配备污水；带有触摸屏，操控便利，而且运行流程可视化；气动阀门均有开关到位反馈，明确阀门状态；经过调动变频器功能数值，精确控制水泵出水流量。
4.配备有单独的电源控制储物柜系统，并应用工业级的电气元件，保证设备的用电安全；配套可悬挂式安全标语警示牌，防止他人误合闸。设定有漏电压（V）、漏电流（A）保护装置，安全符合国家标准。
三、技术功能
1.写入电源：三相五线（或四线）制AC380V±10% 50Hz
2.作业环境：环境温度（℃）界限为0℃～＋40℃ 、相对湿度＜85%（25℃）
3.装置容量（KV）：＜2kVA
4.外观尺寸：800mm×600mm×1800mm（控制储物柜）
1800mm×850mm×1700mm（平台）
1500mm×800mm×821mm（实操台）
5.安全保护：设定有漏电压（V）、漏电流（A）保护装置，安全符合国家标准。
6.输液管道耐压:≤1MPa
7.液体流量：0.85m3/h
8.气源使用压力：0.4～0.7MPa
9.管道材料：透明PVC管
10.阀门类型：气动刀闸阀、气动蝶阀、电动调动阀、PVC隔膜阀、PVC蝶阀和PVC球阀等
11.螺杆泵类型：分体式（定子分瓣成型）
四、设备构造和构成
本实验装置主要采用供水系统、泵管阀系统和电气控制系统三部分构成。控制系统应用plc、触摸屏和编程组态系统，运用开放的工业以太网完成现场数值收集和信息通讯，以灵活多样的写入连接口接收现场传感检验测试信号，大大增强了系统的准确性和灵活性。
1.供水系统：是泵站系统集配水的场所，为液体输送提供水源。主体位于型材框体结构的顶端，主要采用集水池、药剂池、稳流筒、搅拌机、计量泵、物位仪和蝶阀等构成。
2.泵管阀系统：是泵站系统的主体单元，经过水泵、管道和阀门的操控，完成液体输送。主要采用螺杆泵、空压机、储气罐、气动刀闸阀、气动蝶阀、过滤器、安全阀、隔膜阀、球阀、电动调动阀、压力传感器、电磁流量计、气源处置整理元件等构成。
3.控制系统：用来现场信号收集显露、运行状态指示、执行器控制和系统动力控制。主要采用电气控制储物柜、通断开关、空气开关、触摸屏、急停开关、电流（A）互感器、多功能电力表、PLC可编程控制器、继电器、交流AC接触器、变频器、调节速度器、警示牌和监控系统等构成。
4.配套钣金木面方凳外观尺寸：长×宽×高=360mm×260mm×450mm； 凳框应用至少1.1mm厚的优质方钢管和优质冷轧铁板焊接而成，坚固耐用； 应用钣金圆弧压边包边木操作面板工序技艺，造型独特，防止伤手，防护凳面； 凳框表面全自动脱脂、静电喷塑处置整理，防锈功能好，环保健康； 凳面应用至少18mm厚的高密度复合板材，表面和边缘高温热压防火烧PVC，安全环保；金属喷漆(塑)涂层附着力≥2级，木制件表面贴面层耐污染功能（丙酮试验时间16h）≥3级，人造板件封边条表面胶合强度≥0.4MPa）；凳脚装配高分子树脂脚套，防滑耐磨损损，保护地面。
5.基于unity3d设计，用户自行按照电脑配备选用不一样的交互界面大小，可选六级画质等级。系统内模型可实行360°旋转、放大、缩小、平移。系统使用过程有小助手提醒，内容如下：
A、湿式报警系统
1、系统基础简介：湿式报警系统基础简介
2、设备认知：设定有视角、设备详情（显露该设备的简介或功能数值）、练习（内置6道选用题，选用正确与错误均有提醒）、原理图（可从原理图中进入到设备中）。设备有：喷头、水流指示器、信号蝶阀、排气阀、火灾报警控制、高管压力表、高位水箱、威亚控制储物柜、稳压罐、流量开关、末端试水装置、排水设施、水泵接合器、水力警铃、延时器、湿式报警器、蝶阀、止回阀、消防泵、安全稳压阀、消防水浸池。
3、原理展示：展示湿式报警系统的作业原理，三维（3D）动画演示，三维（3D）模型半透明化，可以见内部水流。配备装备练习模型块（内置4道选用题，选用正确与错误均有提醒）
4、设计布置：设定有选用题、计算题，每题均有计分，提供并上交后显露正确答案与得分
B、气体灭火系统
1、系统基础简介：气体灭火系统基础简介
2、设备认知：设定有视角、设备详情（显露该设备的简介或功能数值）、练习（内置8道选用题，选用正确与错误均有提醒）、原理图（可从原理图中进入到设备中）。设备有：喷头、HFC-227储瓶、瓶头阀、七氟丙烷单向阀、高压软管、气体单向阀、安全阀、称重报警仪、电磁启动器、选用阀、烟感报警器、火灾报警控制器。
3、原理展示：展示气体灭火系统的作业原理，三维（3D）动画演示，三维（3D）模型半透明化，可以见内部气体。配备装备练习模型块（内置3道选用题，选用正确与错误均有提醒）
4、设计布置：设定有6道选用题，每题均有计分，提供并上交后显露正确答案与得分
C、逃生演练：应用趣味游戏的形式实行教学，在限定的时间内逃出着火房间，选用失误将直接进入分数界面。
五、实验内容
1.泵站系统认知实验
2.泵管阀系统的拆卸装配维护
（1）管道的拆卸装配与维护
（2）螺杆泵的拆卸装配与维护
（3）气动刀闸阀的拆卸装配与维护
3.系统调节测试与运行
（1）泵管阀系统试漏
（2）系统启停机实操
（3）器件功能数值设定
（4）运行功能数值监测
六、基础配备
1.对象配备
2.电气控制储物柜基础配备
3.备品备件工量具
泵站系统运行与维护是从事泵站机械设备、电气设备及计算机数值监控系统的查验、实操、巡视、处置整理运行中出现的各种情况和各种问题处置整理人员，本实验装置以泵站系统内常见泵管阀的拆卸装配、调节测试、运行与维护为主要切入点。技术平台含有泵管阀拆卸装配维护技术、电气自动化技术、在线监测技术、节能技术以及安全技术等，全方面地展现了泵站系统液体输送的运行机制，有助于学员深入对课程理论知识的理解，深化泵站系统的认知，培养良好的工程素质和实践能力，提升职业能力，不仅可以作为竞赛实操平台，还可适用各职业院校环境工程、环境科学、建筑环境与设备工程、市政工程、水利工程等相关专业的平常的实验教学。
二、设备特别点
1.下部托盘应用至少2mm厚不锈铁板制作；主体框体结构应用至少45mm×45mm铝制型材搭建；有机玻璃器件应用至少10mm厚浅蓝色有机玻璃制作；主体管道应用DN40的透明PVC管，装置下部装备有水平调动轮。
2.平台依据工程教学实践目标设计，经过泵、管、阀的拆卸装配与维护实验，着重实训学员的创新思维和实际动手能力。
3.平台既可对泵、管、阀实行拆卸装配维护，也可整机调节测试运行；配备有调节速度搅拌机，可自行配备污水；带有触摸屏，操控便利，而且运行流程可视化；气动阀门均有开关到位反馈，明确阀门状态；经过调动变频器功能数值，精确控制水泵出水流量。
4.配备有单独的电源控制储物柜系统，并应用工业级的电气元件，保证设备的用电安全；配套可悬挂式安全标语警示牌，防止他人误合闸。设定有漏电压（V）、漏电流（A）保护装置，安全符合国家标准。
三、技术功能
1.写入电源：三相五线（或四线）制AC380V±10% 50Hz
2.作业环境：环境温度（℃）界限为0℃～＋40℃ 、相对湿度＜85%（25℃）
3.装置容量（KV）：＜2kVA
4.外观尺寸：800mm×600mm×1800mm（控制储物柜）
1800mm×850mm×1700mm（平台）
1500mm×800mm×821mm（实操台）
5.安全保护：设定有漏电压（V）、漏电流（A）保护装置，安全符合国家标准。
6.输液管道耐压:≤1MPa
7.液体流量：0.85m3/h
8.气源使用压力：0.4～0.7MPa
9.管道材料：透明PVC管
10.阀门类型：气动刀闸阀、气动蝶阀、电动调动阀、PVC隔膜阀、PVC蝶阀和PVC球阀等
11.螺杆泵类型：分体式（定子分瓣成型）
四、设备构造和构成
本实验装置主要采用供水系统、泵管阀系统和电气控制系统三部分构成。控制系统应用plc、触摸屏和编程组态系统，运用开放的工业以太网完成现场数值收集和信息通讯，以灵活多样的写入连接口接收现场传感检验测试信号，大大增强了系统的准确性和灵活性。
1.供水系统：是泵站系统集配水的场所，为液体输送提供水源。主体位于型材框体结构的顶端，主要采用集水池、药剂池、稳流筒、搅拌机、计量泵、物位仪和蝶阀等构成。
2.泵管阀系统：是泵站系统的主体单元，经过水泵、管道和阀门的操控，完成液体输送。主要采用螺杆泵、空压机、储气罐、气动刀闸阀、气动蝶阀、过滤器、安全阀、隔膜阀、球阀、电动调动阀、压力传感器、电磁流量计、气源处置整理元件等构成。
3.控制系统：用来现场信号收集显露、运行状态指示、执行器控制和系统动力控制。主要采用电气控制储物柜、通断开关、空气开关、触摸屏、急停开关、电流（A）互感器、多功能电力表、PLC可编程控制器、继电器、交流AC接触器、变频器、调节速度器、警示牌和监控系统等构成。
4.配套钣金木面方凳外观尺寸：长×宽×高=360mm×260mm×450mm； 凳框应用至少1.1mm厚的优质方钢管和优质冷轧铁板焊接而成，坚固耐用； 应用钣金圆弧压边包边木操作面板工序技艺，造型独特，防止伤手，防护凳面； 凳框表面全自动脱脂、静电喷塑处置整理，防锈功能好，环保健康； 凳面应用至少18mm厚的高密度复合板材，表面和边缘高温热压防火烧PVC，安全环保；金属喷漆(塑)涂层附着力≥2级，木制件表面贴面层耐污染功能（丙酮试验时间16h）≥3级，人造板件封边条表面胶合强度≥0.4MPa）；凳脚装配高分子树脂脚套，防滑耐磨损损，保护地面。
5.基于unity3d设计，用户自行按照电脑配备选用不一样的交互界面大小，可选六级画质等级。系统内模型可实行360°旋转、放大、缩小、平移。系统使用过程有小助手提醒，内容如下：
A、湿式报警系统
1、系统基础简介：湿式报警系统基础简介
2、设备认知：设定有视角、设备详情（显露该设备的简介或功能数值）、练习（内置6道选用题，选用正确与错误均有提醒）、原理图（可从原理图中进入到设备中）。设备有：喷头、水流指示器、信号蝶阀、排气阀、火灾报警控制、高管压力表、高位水箱、威亚控制储物柜、稳压罐、流量开关、末端试水装置、排水设施、水泵接合器、水力警铃、延时器、湿式报警器、蝶阀、止回阀、消防泵、安全稳压阀、消防水浸池。
3、原理展示：展示湿式报警系统的作业原理，三维（3D）动画演示，三维（3D）模型半透明化，可以见内部水流。配备装备练习模型块（内置4道选用题，选用正确与错误均有提醒）
4、设计布置：设定有选用题、计算题，每题均有计分，提供并上交后显露正确答案与得分
B、气体灭火系统
1、系统基础简介：气体灭火系统基础简介
2、设备认知：设定有视角、设备详情（显露该设备的简介或功能数值）、练习（内置8道选用题，选用正确与错误均有提醒）、原理图（可从原理图中进入到设备中）。设备有：喷头、HFC-227储瓶、瓶头阀、七氟丙烷单向阀、高压软管、气体单向阀、安全阀、称重报警仪、电磁启动器、选用阀、烟感报警器、火灾报警控制器。
3、原理展示：展示气体灭火系统的作业原理，三维（3D）动画演示，三维（3D）模型半透明化，可以见内部气体。配备装备练习模型块（内置3道选用题，选用正确与错误均有提醒）
4、设计布置：设定有6道选用题，每题均有计分，提供并上交后显露正确答案与得分
C、逃生演练：应用趣味游戏的形式实行教学，在限定的时间内逃出着火房间，选用失误将直接进入分数界面。
五、实验内容
1.泵站系统认知实验
2.泵管阀系统的拆卸装配维护
（1）管道的拆卸装配与维护
（2）螺杆泵的拆卸装配与维护
（3）气动刀闸阀的拆卸装配与维护
3.系统调节测试与运行
（1）泵管阀系统试漏
（2）系统启停机实操
（3）器件功能数值设定
（4）运行功能数值监测
六、基础配备
1.对象配备
| 序号 | 器件材料名称 | 器件材料规格或型号 | 数量 | 单位 |
| 1 | 不锈钢钢架 | 尺寸：180cm×85cm×120cm；材料：主要框体结构由45mm×45mm铝型材制作，下部托盘由2mm不锈铁板制作；功能：用来器件的固定和摆放。 | 1 | 套 |
| 2 | 集水池 | 刻有液位标尺：尺寸：75cm×45cm×42cm；材料：10mm厚淡蓝色有机玻璃板制作；功能：带有液位指示功能，提供实验水源。 | 1 | 套 |
| 3 | 药剂池 | 尺寸：30cm×30cm×29cm；材料：8mm厚淡蓝色有机玻璃板制作；功能：药剂配备和储物。 | 1 | 套 |
| 4 | 稳流筒 | 尺寸：Φ120cm×47cm；材料：淡蓝色有机玻璃管制作；功能：平稳液面，避免液面波动造成的误差。 | 1 | 套 |
| 5 | 螺杆泵 | 分体式（定子分瓣成型）；电源：AC380V 50Hz；功率（W）：0.75KW；流量：800L/h。 | 1 | 台 |
| 6 | 计量泵 | 电磁隔膜式；电源：AC220V 50Hz；功率（W）：16W；流量：15L/h。 | 1 | 台 |
| 7 | 空压机 | 电源：AC220V 50Hz；功率（W）：0.55KW；排气量：118L/min。 | 1 | 台 |
| 8 | 搅拌机 | 电源：AC220V 50Hz；功率（W）：60W和25W，由电机、联轴器和搅拌杆构成。 | 1 | 套 |
| 9 | 气动刀闸阀 | 规格：DN50，材料：不锈钢；气源压力：0.4～0.7MPa；配电磁阀和磁性开关，可反馈阀门启闭状态。 | 1 | 套 |
| 10 | 气动蝶阀 | 对夹式，规格：DN40；材料：不锈钢；气源压力：0.4～0.7MPa；配电磁阀和回信器，可反馈阀门启闭状态。 | 1 | 套 |
| 11 | 电动调动阀 | 规格：DN40；材料：不锈钢；写入信号：4～20mA。 | 1 | 个 |
| 12 | 安全阀 | 双由令，规格：DN15；材料：PVC；耐压：1MPa。 | 1 | 个 |
| 13 | 过滤器 | 双由令，规格：DN40；材料：透明PVC。 | 1 | 个 |
| 14 | 隔膜阀 | 双由令，规格：DN15；材料：PVC。 | 1 | 个 |
| 15 | 球阀 | 双由令，规格：DN40；材料：PVC。 | 1 | 个 |
| 16 | 蝶阀 | 对夹式，规格：DN40；材料：PVC。 | 1 | 个 |
| 17 | 压力传感器 | 数字显露式，电源：DC24V；测量界限：-1～10Bar；输出信号：0～10V，连接：G1/2阳螺纹。 | 2 | 个 |
| 18 | 电磁流量计 | 型号：PMF-GW1.6*-10K1F4T/C3；电源：AC220V 50Hz；测量界限：0～2m3/h；输出信号：4～20mA。 | 1 | 台 |
| 19 | 超声波物位仪 | 电源：DC24V；测量界限：0～1m；输出信号：0～10V；盲区：<0.06m。 | 1 | 台 |
| 20 | 储气罐 | 材料：不锈钢；容积：0.5L；耐压：1.2MPa。 | 1 | 个 |
| 21 | 起源处置整理元件 | 调压界限：0.15～0.9MPa；自动排水。 | 1 | 套 |
2.电气控制储物柜基础配备
| 序号 | 器件材料名称 | 器件材料规格或型号 | 数量 | 单位 |
| 1 | 电气控制储物柜 | 尺寸：80cm×60cm×180cm；材料：铁板静电喷塑工序技艺，储物柜架国际灰，储物柜门乳白色；四面开门。 | 1 | 套 |
| 2 | 通断开关 | 型号规格：LW42B32-1017/LF；规格限定作业电压（V）：AC380V；规格限定作业电流（A）：32A；规格限定绝缘电压（V）：400V；装配方法：螺钉装配；极数：4P；N极模型块：有；使用类别：AC-21B。 | 1 | 个 |
| 3 | 急停按钮 | LAY16系列，红色；型号：Φ22-LAY16-CR11；实操方法：紧急式；触头构造：复合按钮；防护方法：保护式；作业电压（V）：380（V）V；作业电流（A）：5（A）A。 | 1 | 个 |
| 4 | 三相多功能电力表 | HXDZ系列三相电量表，应用数字采样技术，对三相电气线路中的相电压（V）、线电压（V）、相电流（A）、线电流（A）、有功功率（W）、无功功率（W）、视在功率（W）、频率、功率（W）因数、等实行就地实时测量显露。电源：220VAC，功耗≤5W，作业温度（℃）-10～50℃，测量界限：写入电压（V）0～500V/AC，电流（A）0.03～5A/AC，频率45～65Hz。 | 1 | 个 |
| 5 | 触摸屏 | SIMITIC HMI，KTP700基础版，精简操作面板，按钮式/触摸式实操，7"TFT显露屏，65535颜色，PROFINET连接口，写入电压（V）24VDC，支持EtherNer/IP协议和MODBUS，每台设备变量数800，每副图片变量数100，可组态图片数量250 | 1 | 个 |
| 6 | 空开 | 3P 20A | 1 | 个 |
| 7 | 空开 | 2P 10A | 2 | 个 |
| 8 | 三相结合式电流（A）互感器 | CT3D-400，三相结合式 | 1 | 个 |
| 9 | 西门子SCALANCE XB005交换机 | 6GK5005-0BA00-1AB2，此交换机针对10/100Mbit/s；用来架设小型星状或线状构造，带有LED诊断，写入电压（V）为24VDC，额度功率（W）1.68W，带有5个10/100Mbit/s双绞线端口及RJ45插头座 | 1 | 个 |
| 10 | 交流AC接触器 | LC1E0610M5N，线圈电压（V）220V，线圈规格限定电流（A）6A，规格限定频率50Hz | 1 | 个 |
| 11 | 开关电源1个 | 型号为：HDR-120-24，写入电压（V）220VAC，输出电压（V）DCS24， 输出电流（A）5A，规格限定功率（W）120W，作业温度（℃）-20℃～70℃ | 1 | 个 |
| 12 | PLC可编程控制器 | 国际知名品牌的PLC可编程控制器（西门子6ES7 215-1BG40-0XB0），CPU1215C，写入电压（V）220VAC，带有400mA输出电流（A），它可用作负载电源，14点包括24V直线DC数字量写入，10点包括数字量输出，24V直线DC或继电器，2点包括模仿量写入0～10V，2点包括模仿量输出0～20mA，4点脉冲输出，频率100KHz，PWM输出，频率100KHz，2个包括以太网连接口，6个快速计数器；可经过附加通信连接口拓展，经过附加通信连接口拓展，--RS485 或 RS232，经过信号板使用模仿或数字信号直接在 CPU 上拓展，经过信号模型块使用各种模仿量和数字量写入和输出信号拓展。可选存储器拓展（SIMATIC 存储卡）。PID 控制器，设定有自动调谐功能。包括就地实时时钟。中断写入：对过程信号的上升沿或下降沿作出极高速响应 | 1 | 个 |
| 13 | SM1234 | 西门子6ES7 234-4HE32-0XB0，供电为24VDC，功耗2W；4路模仿量写入，写入类型为电压（V）或电流（A）（可两个选为一组），写入界限为±10V、±5V、±2.5V或0～20mA，精确度为满测量范围的±0.1%/±0.2%；2路模仿量输出，输出类型为电压（V）或电流（A），输出界限±10V或0～20mA，精确度为满测量范围的±0.3%/±0.6% | 1 | 个 |
| 14 | G120C变频器 | 国际知名品牌工业变频器（西门子6SL3210-1KE15-8AF1），设定有构造紧凑、高功率（W）密度等优点，G120C可适用众多应用的需求，例如传送带、搅拌机、水泵、风机、压缩机以及一些基础的物料处置整理机械等。功率（W）:2.2KW，电源电压（V）：三相380V，I/O-连接口： 6DI，2DO，1*，1AO 包括式安全转矩切断 现场总线包括：PROFINET-PN 防护等级 IP20/UL，并配备有BOP实操板 | 1 | 个 |
| 15 | BOP操作面板 | 西门子6SL3255-0AA00-4CA1，经过基础实操操作面板BOP-2可完成驱动调节测试、运行监控以及个性化功能数值设定。该结合套件配备装备两行屏及菜单导航功能，从而使标准型驱动的调节测试更加简洁。经过预设的导航键可便利的完成驱动的手动控制，BOP提供专用的变换键，用来手自动模式变换。经过直观的菜单导航可便利的完成变频器诊断，还支持同型号驱动的批量调节测试，为此将一台变频器的功能数值复制到BOP-2中，之后可按照需求载入至其他变频器。BOP-2的运行温度（℃）为0～50℃ | 1 | 个 |
| 16 | 内置调节速度器 | SK200E；写入信号：0～10V | 1 | 个 |
| 17 | 继电器 | TRS 24VDC 1CO | 3 | 个 |
| 18 | 电容器 | CBB61系列，聚丙烯薄膜，容量（KV）为4μF±5% 500VAC和2μF±5% 500VAC | 2 | 个 |
| 19 | 工业明装插头座 | DEP2-125，工业明装。 | 1 | 个 |
| 20 | 工业用插头 | DEP2-025 | 1 | 个 |
| 21 | 警示牌 | 悬挂式，尺寸：160mm×200mm×1.5mm | 个 | |
| 22 | 监控系统 | 应用TIA V15组态系统设计，含有概括泵阀实操、数值处置整理显露、趋势弯曲线、报警处置整理等。 | 个 |
| 名称 | 主要构成器件 | 数量 |
| 备品备件工量具 | 含有卷尺、梅花开口两用扳手套装、活口扳手、生料带、内六角扳手结合套装、电工工量具结合套装、插线板、万用表、烙铁架、电工胶带、盘根取出器、管钳、电脑桌、实操台、位移式小吊机和吊带等。 | 1套 |
