系统组成

实验装置在对象系统上与CS4000一致。在检测和控制系统上引入了西门子PROFIBUS-PA现场总线仪表和大型PLC S7300现场总线控制系统构成PROFIBUS-DP/PA两层总线网络。系统既可以组建成常规控制也可以组成现场总线控制。同样道理系统也可以采用HART现场总线控制模式。

Ø         检测传感器

n         西门子PROFIBUS-PA液位变送器＋常规扩散硅压力液位变送器

n         涡轮流量计

n         电磁流量计

n         西门子PROFIBUS-PA温度变送器＋Pt100热电阻温度测量变送器

Ø         执行机构

n         单相可控硅调压装置：用于调节电加热管的加热功率；

n         电（气动总线）动调节阀：用于调节一路供水的流量；

n         变频器：通过调节离心泵的转速以控制另一路供水的流量。

Ø         控制系统

n         学生实验控制柜

n         西门子S7-300系列可编程控制器

n         西门子DP/PA耦合器、DP/PA LINK

Ø         软件系统

n         PLC系统的组态软件与实验软件

n         STEP7 V5.3编程软件

n         Wincc 6.0组态软件

n         PDM管理软件

Ø         设备其他指标

n         供电电源：交流电，单相三线220V

n         功耗：3.0KW

n         设备尺寸：1460×850×1950

实验系列

基于多变量控制实验装置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