高级过程控制实验装置

系统组成

实验装置在对象系统上与CS4000完全一致。在控制系统采用C3000过程控制器（带无纸纪录功能）、DDC 控制、PLC可编程逻辑控制器控制系统。并配置多种上位计算机软件：由本公司自主研发的DDC控制软件：此软件既可以直接与设备进行通讯，完成各种各样的控制实验，又可以进行仿真控制实验，根据本装置的设计特点，建立数学模型，进行控制仿真，仿真参数、仿真效果非常接近设备对象特性；MCGS5.5全中文组态软件。

数字仪表控制系统

数字仪表控制系统采用了浙大中控仪表公司最新推出的智能多功能控制器C3000。该多功能控制器具有单回路和串级控制两种控制模式，用户可以根据需要选择控制模式。该多功能控制器具有PID参数自整定功能，可显著减少人工整定PID参数所需的时间。

Ø         DDC控制系统

中控教仪公司结合过程控制系统的特点，并针对过程控制实验装置CS4000开发的一套DDC控制系统。该系统选用带485通讯的A/D D/A输入输出模块，并自主设计开发了DDC实验软件。它具有一般通用组态软件在系统组态、数据采集和实时监控等方面的优势，同时软件具有功能强大的控制算法模块，克服了通用组态软件在算法方面的不足。

DDC实验软件的核心调度程序实现了数据的采集和输出、数据的实时记录以及实时监控。同时， DDC实验软件为学生在过程控制实验装置上进行实验提供了友好的人机交互界面，包括：首页界面、实验界面、控制器界面、趋势界面和I/O设置界面。通过这些友好的界面，学生可以在过程控制实验装置上实现常规PID控制与先进控制方案。

Ø         PLC控制系统

中控教仪公司采用西门子公司S7-200（S7-300）为主控器，并配置控制所需的模拟输入和模拟输出模块对现场设备进行液位、流量和温度等过程值控制。

实验系列

基于多变量先进控制实验装置CS4000可完成一系列的控制实验，除完成常规过程控制实验装置外，还包括以下富有特色的复杂控制实验：

Ø         四容水箱液位的特性测试与多变量控制

n         下部两水箱液位多回路对象特性的获取

n         下部两水箱液位的多回路控制

n         下部水箱液位的前馈反馈控制

n         下部两水箱液位的选择控制

n         四容水箱液位的解耦控制

n         四容水箱液位的约束控制

n         四容水箱液位的多变量预测控制

Ø         纯滞后对象的特性测试与闭环控制

n        短纯滞后环节温度的特性测试与单回路PID控制

n        长纯滞后环节温度的特性测试与单回路PID控制

n         纯滞后对象出口温度与加热装置出口温度的串级控制

n         纯滞后对象出口温度的前馈反馈控制

n         纯滞后对象出口温度的SMITH补偿控制

n         纯滞后对象出口温度与加热装置出口温度的串级SMITH补偿控制

n         纯滞后对象出口温度的内模控制

n         纯滞后对象出口温度与加热装置出口温度的串级内模控制