工业过程控制实验技术

第一篇 实验系统及软件介绍

第1章 控制器介绍

1.1 智能仪表

1.1.1 智能仪表特点及其功能

1.1.2 控制系统设置

1.1.3 常见错误及其解决方法

1.2 PLC400

1.2.1 S7400整体设计

1.2.2 CPU

1.2.3 程序设计

1.2.4 通信

第2章 控制对象介绍

2.1 A3000过程控制实验系统

2.1.1 A3000特点

2.1.2 现场系统面板

2.1.3 支路分析

2.2 MPCE反应釜控制半物理仿真平台

第3章 PCS7软件使用方法

3.1 PCS7软件简介

3.2 PCS7系统组态

3.3 PCS7编程

3.3.1 使用SCL编制程序

3.3.2 使用CFC编制程序

3.3.3 使用SFC编制程序

3.4 OS和图形编辑器

3.4.1 WinCC系统概述

3.4.2 OS（操作员站）

3.4.3 图形编辑器

3.5 Profibus PA简介

第二篇 基础实验篇

第4章 硬件组态及控制对象特性测量实验

4.1 DCS系统硬件组态实验

4.2 温度、压力、液位、流量测量实验

4.3 电动调节阀特性测量实验

4.4 单容水箱液位数学模型的测定实验

4.5 双容水箱液位数学模型的测定实验

第5章 单回路系统控制实验

5.1 基于智能仪表的单容水箱液位定值控制实验

5.2 基于PLC400的单容水箱液位定值控制实验

5.3 双容水箱液位定值控制实验

5.4 三容水箱液位定值控制实验

5.5 单闭环流量控制实验

5.6 单闭环压力控制实验

第三篇 提高实验篇

第6章 复杂控制系统实验

6.1 基于智能仪表的前馈反馈控制实验

6.2 基于PLC400的前馈反馈控制实验

6.3 基于智能仪表的流量比值控制实验

6.4 基于PLC400的流量比值控制实验

6.5 基于智能仪表的双容水箱液位串级控制实验

6.6 基于PLC400的双容水箱液位串级控制实验

6.7 流量、压力解耦控制实验设计

第四篇 创新实验篇

第7章 虚拟控制系统设计实验

7.1 船舶电站监控系统设计

7.2 反应釜温度控制系统设计

第8章 嵌入式控制系统设计实验

8.1 基于DSP的嵌入式水箱液位控制系统设计

8.2 基于单片机的嵌入式水箱液位控制系统设计

第9章 基于PCI-1711数据采集卡的实验系统设计

附件1 模拟量和数字量输入输出地址表

附件2 变频器的工作模式

参考文献

实验报告一

实验报告二

实验报告三

实验报告四

实验报告五

实验报告六

实验报告七

实验报告八

实验报告九

实验报告十

实验报告十一

实验报告十二

实验报告十三

实验报告十四

实验报告十五

实验报告十六

实验报告十七

本书在介绍两个高级过程控制实验系统的基础上，着重介绍智能仪表和PLC控制器的应用基础及编程方法，PCS7软件使用方法、组态方法及步骤、编程和调试方法，WinCC组态软件的使用方法以及Profibus PA的相关内容，并通过一系列实验详细说明设备的具体控制方法。全书共分4篇：第一篇(第1～3章)为实验系统简介，着重介绍A3000过程控制实验系统、PLC400控制器以及PCS7软件使用方法等；第二篇(第4～5章)为基础实验篇，给出硬件组态及控制对象特性测量实验，基于智能仪表和PLC控制器的单回路系统控制实验；第三篇(第6章)为提高实验篇，给出基于智能仪表和PLC控制器的复杂控制系统实验；第四篇(第7～9章)为创新实验篇，给出虚拟控制系统实验设计方法及应用实例，基于DSP和单片机控制器实现实验系统控制的电路设计方法及控制效果，以及基于PCI1711数据采集卡的实验系统设计。本书最后给出实验报告，方便学生记录实验数据。本书可作为高等学校自动化专业本科生及研究生工业过程控制课程的实验教材或实验教学参考书，也可作为相关工程技术人员进行科学研究以及实验的参考资料。

本书根据“工业过程控制”的理论知识，编写一系列由浅入深的实验项目。全书分为四篇：第一篇为实验系统简介（第1~3章），第二篇为基础性实验篇（第4、5章），第三篇为提高实验篇（第6章），第四篇为创新实验篇（第7~9章）。本书结合了作者多年来的教学实践和研究经验，内容丰富、图文并茂、文字流畅。全书提供了大量工业过程控制应用实例及相应的程序代码，将会成为一本学习和使用工业过程控制方面有价值的参考书。