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Computer Knowledge And Technology 电脑知识与技术Computer Knowledge And Technology 电脑知识与技术Vol.4,No.9,December 2008, pp. 2720-2721,27242008 年第 4 卷第 9 期（ 总第 36 期）http://www.dnzs.net.cnTel:+86-551-5690963本栏目 责任编辑： 唐一东人工智能及识别技术基于组态软件的过程控制虚拟实验设计陈伟，李锦屏（兰州交通大学 电子与信息工程学院， 甘肃 兰州 730070）摘要： 通过分析目 前高等学校中采用 的传统过程控制实验模式存在的一些问题， 提出 了 一种利用 力控组态软件对过程控制实验设备虚拟化的设计方法， 并通过力控软件自 带的控制策略功能对其中两个实验进行了 算法搭建。 结果表明该方法可以有效地对过程控制实验进行软件仿真。 另外， 文章还提出 了 在此基础上实现 B/S 模式下学生通过网络进行远程实验的思路。关键词： 组态软件； 过程控制； 虚拟实验中图分类号：TP391文献标识码：A文章编号：1009-3044(2008)36-2720-02Virtual Experimentation Design in Process Control Based on Configuration SoftwareCHEN Wei, LI Jing-ping(Shool ofElectrical&Information Engineering, Lanzhou Jiao Tong University, Lanzhou 730070, China)Abstract: By analyzing several existing problems in the traditional mode of the process -control experimentation which colleges adoptedcurrently,a kind of design technique of virtualization for process-control experimental devices using the PCAuto configuration soft wasbrought forward,and two experiments' algorithm was built by controlling strategy model which PCAuto software contains.The result showsthat the technique could emulate the process-control experimentation effectively by software.Additionally,it also advanced the thought thathow students operate remote experiments by the way ofnetwork with B/S mode based on the technique.Key words: configuration software; process control; virtual experiment1 高校过程控制实验课目 前面临的问题过程控制课程是高等学校自 动化专业的一门重要的专业课程 ,它是衔接自 动控制原理,现代控制理论课与生产实践相结合的课程。 过程控制最早起源于化工行业等流程工业,属于流程自 动化类。 随着控制理论和计算机等技术的不断发展,过程控制也渐渐的发展并逐步形成一门独立的学科。 因此,让学生将控制基本理论技术和生产过程实践相结合,过程控制无疑是一门比较理想的课程。 当前国内 许多高等学校已经逐步认识到该学科的重要性,纷纷投资建立过程控制实验室。但是， 目 前传统的高校过程控制实验也面临着诸多问题。 首先， 过程控制实验项目 要求对实验设备的投入较大， 一台国产过程控制实验装置往往需要十几万甚至更高。 其次， 这样一台花大成本购买的过控实验设备， 却只能允许 1-5 名学生同时进行实验， 远远无法满足教学需要。 以致实验课的效果不理想， 很多修这门课的同学甚至大学四年连过控实验设备都没能摸到过几次， 更别提自己独立做上一次实验了 。针对这样的情况， 许多高校也做了相应的调整。 有的学校选择多购买一些实验设备， 但一来实验设备加上其配套设施， 其本身就较为昂贵； 再者， 新增加有限的几台机器， 与庞大的学生基数相比， 仍是杯水车薪。 还有的学校尝试采用编写软件的方法， 进行虚拟实验， 这是一个比较好的方式， 但也存在一些问题。 如搞过程控制的老师往往不能精通 VB、C++、Delphi 等编程语言， 而计算机专业的老师又不懂过程控制， 这样的话即使制作出 来， 有时软件也会存在各种问题； 或者最终耗时耗力开发成功， 但开发周 期也会较长， 且占用教师很大精力。本文将针对目 前高校过控实验存在的以上问题， 提出 一种新的虚拟过控实验开发方式。[1]2 选择组态软件的原因与传统的 DCS、PLC 控制系统相比， 控制策略生成器（Strategy Builder）充分体现了 控制功能丰富、系统组建灵活、扩展方便的特点。 在控制策略生成器中有变量、数学运算、逻辑功能、程序控制和控制算法等类别的近 70 个功能块， 运用 这些功能块可搭建出 各种功能强大的控制策略。力控组态软件的应用场合主要是工业现场控制方面， 但由 于它提供的“控制策略”功能可以很方便地模拟过控中的各种实验模型和算法。 而且基本不需要进行语句编程， 可以高效快捷地实现原本需要繁琐编程才能够完成的功能。 因此本文采用它来构建过程控制虚拟实验室。[2]3 过程控制虚拟实验开发3.1 单容水箱液位特性实验单容水箱液位特性实验是过程控制中一个基础实验， 单容水箱的数学模型为。 对该实验的虚拟化， 首先要对水箱模型进行模拟。 力控控制策略中提供了一阶传递函数点模块， 可以模拟任意型的传递函数模型。 在此只需令参数 A=1,B=T,C=K,D=0， 即可构造出 一个一阶水箱模型。 详细控制策略见图 1：收稿日 期：2008-09-25作者简介： 陈伟（1983-）， 男， 湖南邵阳人， 硕士， 研究方向： 电路与系统。ISSN 1009-3044E-mail: eduf@cccc.net.cn56909642720