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系統組成

實驗裝置在對象系統上與CS4000一致。在檢測和控制系統上引入了西門子PROFIBUS-PA現場總線儀表和大型PLC S7300現場總線控制系統構成PROFIBUS-DP/PA兩層總線網絡。系統既可以組建成常規控制也可以組成現場總線控制。同樣道理系統也可以采用HART現場總線控制模式。

Ø         檢測傳感器

n         西門子PROFIBUS-PA液位變送器＋常規擴散硅壓力液位變送器

n         渦輪流量計

n         電磁流量計

n         西門子PROFIBUS-PA溫度變送器＋Pt100熱電阻溫度測量變送器

Ø         執行機構

n         單相可控硅調壓裝置：用于調節電加熱管的加熱功率；

n         電（氣動總線）動調節閥：用于調節一路供水的流量；

n         變頻器：通過調節離心泵的轉速以控制另一路供水的流量。

Ø         控制系統

n         學生實驗控制柜

n         西門子S7-300系列可編程控制器

n         西門子DP/PA耦合器、DP/PA LINK

Ø         軟件系統

n         PLC系統的組態軟件與實驗軟件

n         STEP7 V5.3編程軟件

n         Wincc 6.0組態軟件

n         PDM管理軟件

Ø         設備其他指標

n         供電電源：交流電，單相三線220V

n         功耗：3.0KW

n         設備尺寸：1460×850×1950

實驗系列

基于多變量控制實驗裝置CS4000可完成一系列的控制實驗，除完成常規過程控制實驗裝置外，還包括以下富有特色的復雜控制實驗：

Ø         四容水箱液位的特性測試與多變量控制

n         下部兩水箱液位多回路對象特性的獲取

n         下部兩水箱液位的多回路控制

n         下部水箱液位的前饋反饋控制

n         下部兩水箱液位的選擇控制

n         四容水箱液位的解耦控制

n         四容水箱液位的約束控制

n         四容水箱液位的多變量預測控制

Ø         純滯后對象的特性測試與閉環控制

n        短純滯后環節溫度的特性測試與單回路PID控制

n        長純滯后環節溫度的特性測試與單回路PID控制

n         純滯后對象出口溫度與加熱裝置出口溫度的串級控制

n         純滯后對象出口溫度的前饋反饋控制

n         純滯后對象出口溫度的SMITH補償控制

n         純滯后對象出口溫度與加熱裝置出口溫度的串級SMITH補償控制

n         純滯后對象出口溫度的內模控制

n         純滯后對象出口溫度與加熱裝置出口溫度的串級內模控制