1、概述

工業中的過程控制是指以溫度、壓力、流量、液位和成分等工藝參數作為被控變量的自動控制。傳統的工業過程控制實驗裝置是以水箱、泵、閥門、變頻器等實物設備為基礎，搭建簡化的工業過程控制設備原型。這種傳統的實驗裝置有利于學生對泵、閥等對象設備形成直觀印象，但也有其局限性。我公司提出的以實時仿真設備為基礎，構建虛實結合的多功能工業過程控制實驗裝置，能夠隨著仿真模型的更換，覆蓋液位控制、溫度控制、虛擬儀表監測等各項實驗內容。

2、工業過程控制實驗平臺特征優勢

（1）體積小：

傳統的過程控制實驗裝置往往體積較大，采用實時仿真設備可極大減小實驗設備的占地空間。

（2）實驗內容豐富：

通過更換不同的仿真模型，可以靈活的切換成水箱液位控制實驗裝置、鍋爐溫度控制實驗裝置、虛擬儀表實驗裝置等。

（3）二次開發便利：

實時仿真設備支持Matlab Simulink、AMESim、SimulationX等多領域建模工具，用戶可以十分方便的創建具有自身特色的工業控制實驗系統。

（4）可完成復雜系統模擬：

實際的工業生產過程往往是由一系列生產裝置組成，在教學實驗中受限于資金、場地、安全等各方面因素，通常僅能做到局部展示，不利于學生形成全生產線整體控制概念。基于實時仿真設備能夠通過虛實結合的方式，將復雜的大系統用數字模型替代，同時接入部分真實的閥門、PLC控制器等實物設備，完成大型復雜系統的半實物仿真實驗。

3、工業過程控制實驗平臺實驗內容

? 控制器接口實驗? 單回路開環控制實驗? 單回路閉環控制實驗? 串級開環控制實驗? 串級閉環控制實驗? 虛擬儀表顯示實驗

4、實驗示例

單回路開環控制實驗

（1）實驗目的

? 了解單回路控制系統的組成

? 掌握單回路控制系統的參數整定方法

（2）實驗原理

由鍋爐液位變送器L2-T，1#數顯調節儀，進水調節閥M1+VC1和圖中相關手動閥組成用調節進水流量F1來調節鍋爐液位L2，當鍋爐液位L2偏高時，手動調節進水調節閥VC1的開度，觀察并記錄鍋爐液位L2的變化曲線。

（3）仿真模型

該實驗中的對象系統模型使用AMESIM建立，包括各種專業的泵、閥和管路等工具箱。AMESIM模型實時化之后，通過RT-SIM加載到仿真機中實時運行，模擬水箱的液位、溫度的變化。

5、合作客戶

? 河南科技大學