文 献 综 述

本课题以南京工业大学电气工程与控制科学学院已有的过程控制实践装置为基础，引进罗克韦尔公司的一系列软硬件设备，建立了基于Micro850的小型锅炉过程实验控制系统，重点是基于PLC技术、网络技术和控制技术的实验锅炉的监控系统的设计与开发。

过程控制实验系统是模拟现代工业生产过程或对连续性工业生产过程中的物理量，诸如温度、压力、流量、液位等参数，对其进行测量和控制、观察过程参数变化特性，研究过程控制规律的一类系统。其任务是通过控制系统的设计和实现来完成的，大致包括：确定控制目标、选择测量参数（被调量）、选择操作量、控制方案的确定、选择控制算法、选择执行器、设计报警和连锁保护系统。^[1]

实验教学是学生在校学习的重要环节之一，实验设备则是必不可少的，它不仅能为学生提供实践的条件，而且能够培养学生处理现场问题的思维，更重要的是锻炼了学生手脑并用的能力。在当前高校的过程控制教学中，计算机教学尤其是计算机控制教学在理工科专业中越来越重要，社会对毕业生的要求也越来越高，如何能使学生全面系统的掌握现代计算机控制技术及其在工业领域的应用，成为各个高校首要解决的问题。^[2]

一．工业控制实践系统的研究现状和发展趋势

当前，国内外不少高校和公司已经意识到过程控制实验系统的重要性，纷纷投入到其研究中，其中比较成熟的产品包括：

1. 德国 Festo 公司的 PCS 系统。

Festo Diactic 发展至今己有 30 多年的历史，它的过程控制培训系统设备以及模块化的结构详细地模拟了实际工业生产和加工的过程，系统采用了透明的设计，使每个控制环节的内部情况变得很清晰。该系统有以下一些功能：可以进行温度、流量、压力和液位的简单控制实验；扩展对闭环控制的连续测量范围；模拟整套闭环控制环节：安装、运行、优化和维护；采用 PROFIBUS 总线，实现总线控制系统；运用调节监控软件对系统进行控制。

2. 浙江天煌教仪研制的 THJ-2 型高级过程控制系统实验装置。

THJ-2 型系统的组成：过程控制实验对象系统、检测机构、执行机构、智能调节仪表、上位监控机。THJ-2 型系统的功能：仪器仪表检测实验；教学模型测试实验；调节阀流量特性实验；温度位式控制实验、温度、压力、流量、液位单回路控制实验；温度#8212;#8212;液位、温度#8212;#8212;流量串级实验。