了得網研究生_過程控制工程實驗(馮毅萍)

內容簡介

本書共分6章。第1章簡要介紹了實驗涉及的過程控制工程基礎知識：第2～4章是常規過程控制實驗部分，分為過程動態特性測試及建模實驗、單回路過程控制實驗及復雜過程控制實驗；第5章為計算機過程控制實驗部分，設計了五種典型的計算機過程控制應用實例；第6章是復雜流程對像先進控制實驗。每個實驗後均附有思考題。
本書可作為普通高等院校自動化等相關專業學生的教材，也可供相關工程技術人員參考。

實驗安全注意事項1
1過程控制工程預備知識3
1?1常規過程控制繫統3
1?2復雜過程控制繫統16
1?3計算機過程控制繫統22
2過程動態特性及建模實驗26
2?1CS4000高級過程控制實驗裝置26
2?2單容水箱液位動態特性測試實驗35
2?3雙容水箱液位動態特性測試實驗40
2?4加熱水箱溫度動態特性測試實驗43
2?5滯後對像動態特性測試實驗45
3單回路過程控制實驗48
3?1加熱水箱溫度位式控制實驗48
3?2單容水箱液位控制實驗51實驗安全注意事項1

1過程控制工程預備知識3

1?1常規過程控制繫統3

1?2復雜過程控制繫統16

1?3計算機過程控制繫統22

2過程動態特性及建模實驗26

2?1CS4000高級過程控制實驗裝置26

2?2單容水箱液位動態特性測試實驗35

2?3雙容水箱液位動態特性測試實驗40

2?4加熱水箱溫度動態特性測試實驗43

2?5滯後對像動態特性測試實驗45

3單回路過程控制實驗48

3?1加熱水箱溫度位式控制實驗48

3?2單容水箱液位控制實驗51

3?3雙容水箱液位控制實驗54

3?4加熱水箱水溫控制實驗57

3?5流量控制實驗59

4復雜過程控制實驗62

4?1雙容水箱液位串級控制實驗62

4?2液位?流量串級控制實驗65

4?3單閉環流量比值控制實驗66

4?4雙閉環流量比值控制實驗69

4?5液位前饋?反饋控制實驗71

4?6加熱水箱溫度滯後控制實驗75

5計算機過程控制繫統實驗78

5?1計算機集散控制繫統實驗78

5?2工控組態軟件基本實驗96

5?3可編程序控制器實驗102

5?4基於組態王及PLC的計算機控制實驗107

5?5計算機控制繫統控制器設計研究實驗124

6復雜流程對像先進控制實驗125

6?1化工流程型過程控制實驗裝置125

6?2化工流程型對像建模及常規控制研究實驗130

6?3化工流程型對像換熱器解耦控制實驗131

6?4化工流程型對像先進控制提高實驗134

參考文獻138

前言

隨著工業化、信息化進程的不斷加快，“以信息化帶動工業化、以工業化促進信息化”已成為推動我國工業產業可持續發展、建立現代產業體繫的戰略舉措，自動化正是承載兩化融合乃至社會發展的核心。自動化既是工業化發展的技術支撐和根本保障，也是信息化發展的主要載體和發展目標，自動化的發展和應用水平在很大意義上成為一個國家和社會現代工業文明的重要標志之一。從傳統的化工、煉油、冶金、制藥、機械、電力等產業，到能源、材料、環境、軍事、國防等新興戰略發展領域，社會發展的各個方面均和自動化息息相關，自動化無處不在。
本繫列教材是在建設浙江大學自動化特色專業的過程中，圍繞自動化人纔培養目標，針對新時期自動化專業的知識體繫，為培養新一代的自動化後備人纔而編寫的，體現了我們在特色專業建設過程中的一些思考與研究成果。隨著工業化、信息化進程的不斷加快，“以信息化帶動工業化、以工業化促進信息化”已成為推動我國工業產業可持續發展、建立現代產業體繫的戰略舉措，自動化正是承載兩化融合乃至社會發展的核心。自動化既是工業化發展的技術支撐和根本保障，也是信息化發展的主要載體和發展目標，自動化的發展和應用水平在很大意義上成為一個國家和社會現代工業文明的重要標志之一。從傳統的化工、煉油、冶金、制藥、機械、電力等產業，到能源、材料、環境、軍事、國防等新興戰略發展領域，社會發展的各個方面均和自動化息息相關，自動化無處不在。

本繫列教材是在建設浙江大學自動化特色專業的過程中，圍繞自動化人纔培養目標，針對新時期自動化專業的知識體繫，為培養新一代的自動化後備人纔而編寫的，體現了我們在特色專業建設過程中的一些思考與研究成果。

浙江大學控制繫自動化專業在人纔培養方面有著悠久的歷史，其前身是浙江大學於1956年創立的化工自動化專業，這也是我國個化工自動化專業。1961年該專業開始培養研究生，1981年以浙江大學化工自動化專業為基礎建立的“工業自動化”學科點被國務院學位委員會批準為首批博士學位授予點，1984年開始培養博士研究生，1988年被原國家*批準為國家重點學科，1989年確定為博士後流動站，同年成立了工業控制技術國家重點實驗室，1992年原國家計委批準成立了工業自動化國家工程研究中心，2007年啟動了由國家*和國家外專局資助的高等學校學科創新引智計劃（“111”引智計劃）。經過50多年的傳承和發展，浙江大學自動化專業建立了完整的高等教育人纔培養體繫，沉積了深厚的文化底蘊，其高層次人纔培養的整體實力在國內外享有盛譽。

作為知識傳播和文化傳承的重要載體，浙江大學自動化專業一貫重視教材的建設工作，歷史上曾經出版過很多優秀的教材和著作，對我國的自動化及相關專業的人纔培養起到了引領作用。當前，加強工程教育是高等學校工科人纔培養的主要指導方針，浙江大學自動化專業正是在*卓越工程師教育培養計劃的指導下，對自動化專業的培養主線、知識體繫和培養模式進行重新布局和優化，對核心課程教學內容進行了繫統性重新組編，力求做到理論和實踐相結合，知識目標和能力目標相統一，使該繫列教材能和研討式、探究式教學方法和手段相適應。

本繫列教材涉及範圍包括自動控制原理、控制工程、檢測和傳感、網絡通信、信號和信息處理、建模與仿真、計算機控制、自動化綜合實驗等方面，所有成果都是在傳承老一輩教育家智慧的基礎上，結合當前的社會需求，經過長期的教學實踐積累形成的。大部分教材和其前身在我國自動化及相關專業的培養中都具有較大的影響，例如《過程控制工程》的前身是過程控制的經典教材之一、王驥程先生編寫的《化工過程控制工程》。已出版的教材，既有國家“九五”重點教材，也有國家“十五”、“十一五”規劃教材，多數教材或其前身曾獲得過教學成果獎或省部級優秀教材獎。

本繫列教材主要面向自動化（含化工、電氣、機械、能源工程及自動化等）、計算機科學和技術、航空航天工程等學科和專業有關的高年級本科生和研究生，以及工作於相應領域和部門的科學工作者和工程技術人員。我希望，這套教材既能為在校本科生和研究生的知識拓展提供學習參考，也能為廣大科技工作者的知識更新提供指導幫助。

本繫列教材的出版得到了很多國內知名學者和專家的悉心指導和幫助，在此我代表繫列教材的作者向他們表示誠摯的謝意。同時要感謝使用本繫列教材的廣大教師、學生和科技工作者的熱情支持，並熱忱歡迎提出批評和意見。

2011年6月

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