實驗一：工業過程控制試驗系統簡介一．實驗目的1．了解工業生產過程控制技術的發展；2．了解遠程數據采集過程控制系統；3.了解DCS分布式過程控制系統；4.熟悉THJ-2高級過程控制系統。二．實驗設備及安全注意事項1．實驗設備2．安全注意事項三．實驗原理1．工業生產過程自動化：把原材料轉變成產品且具有一定生產規模的過程稱之為工業生產過程；例如：在火力發電廠生產過程中，原料有煤和水，產品為電能；其生產過程由儲倉，鍋爐，汽輪機，發電機，水冷凝器，循環水泵，管道系及控制系統等組成；煤在鍋爐里的燃燒產生熱能，從而加熱水產生高壓蒸汽用以推動汽輪機，汽輪機通過聯結軸帶動發電機產生電能；電能可通過電網輸送到用戶。工業生產過程可分為連續的生產過程（如：煉油，化工，造紙，冶金等）和離散的生產過程（機械制造，汽車制造等）。為了使一個工業生產過程或一個企業良好、高效地運行，都離不開對整個生產過程物料、能源、人力等的管理、組織和運作。要達到此目的，必須對工業生產過程的信息、數據進行及時的檢測和控制。因此，生產計劃、生產調度、安全穩定地生產與操作等，都離不開自動化技術。一個企業生產過程管理與控制的遞階（分層）結構可如下所述：生產過程層是由有關的生產過程工藝設備如容器、泵、機器、管道等組成。不同的產品由不同的生產設備來生產，一般工業生產過程的設備是不變的，但是，由于腐蝕、老化等原因，這些設備需進行定期檢修或更換。常規控制層是由生產過程工藝參數的測量變送儀表、儀器、自動執行機構如控制閥電磁閥、電動執行器，以及顯示、記錄、控制器（有時稱調節器）等組成。該層是用于自動監視和代替人工自動控制工業生產過程最基本的自動化設備。先進控制層是由計算機（或DCS）和有關軟件及控制算法等組成，該層的功能是實現常規控制層無法做到的多變量控制。優化層是由計算機和有關優化軟件及優化算法等組成，它的功能是為先進控制層提供優化給定值、優化控制軌跡或生產方案。決策調度層也是屬于企業信息管理系統與實時生產過程控制密切相關的離線優化系統，這一層的作用是為優化層提供各種優化目標或約束條件。這五個層次所實現的功能雖然不同，但是，它們都共享實時生產過程的信息，也就是說由常規控制層所提供的生產過程信息，把這五個層次緊密地聯系在一起。2.工業生產過程控制技術的發展19世紀工業革命以來，工業生產規模由小到大，工業生產過程由簡單到復雜；作為工業生產過程一部分的工業過程控制系統也在不斷發展和提高。儀表化與局部自動化20世紀50年代是電子真空管時代，是工業過程控制發展的第一階段；工業生產過程規模比較小，所用的儀表與控制系統都比較簡單且粗笨，多用氣動儀表進行測量與控制，采用0.2—1.0kgf／cm氣動信號作為統一標準信號，記錄儀是電子管式的自動平衡記錄儀。控制系統的結構多為單輸入——單輸出系統，被控參數主要為溫度，壓力，流量和液位四種工藝參數；控制目的主要是保持工藝參數穩定，確保工業生產安全；控制系統的理論基礎是以頻率法和根規跡法為主體的經典控制理論。綜合自動化到了60年代，隨著工業規模的不斷擴大，特別是石油化工工業的迅速發展，工業生產過程要求集中操作與控制。在這期間，半導體技術有了迅速的發展，自動化儀表開始用電動儀表，電子管由晶體管代替，開發出以半導體分立元件制造成的電動II型儀表，統一信號標準為0?10mA。采用中央儀表控制室對工業生產過程進行操作、監控；同時，計算機開始在工業生產過程中應用，實現直接數字控制(DDC-DirectlyDigitalContro1)和設定值控制(計算機在工業生產過程控制中的應用，只是代替常規的PID控制器、顯示、記錄和報警儀表，實現所謂直接數字控制(DDC))。因為這種集中式的計算機控制系統，由于可靠性不夠高，所以，模擬儀表控制系統仍舊大量采用。在控制系統的結構方面，相繼出現了各種復雜的系統，如串級控制前饋-反饋控制Smith預估控制以及比值均值選擇性控制等，一方面提高了控制質量，另方面也解決了一些特殊要求；控制系統的結構由單變量系統轉為多變量系統，以解決工業生產過程中的復雜問題；控制系統的理論基礎由經典控制理論發展到現代控制理論。全盤自動化進入20世紀70年代中期以來，由于集成電路和微處理器的工業化生產，很快開發出電動III型儀表，統一標準信號為4—20mA。期間，以微處理器為核心的集散型控制系統(DCS一DistributedControlSystem)的出現，代替了原有集中式DDC系統，在工業生產過程中開創了計算機控制的新時代；與此同時，可編程控制器(PLC)亦在機械、間歇生產過程中得到廣泛應用；過程控制發展實現了全車間，全工廠，甚至全企業的無人或少人參與操作管理，過程控制最優化與現代化的集中調度管理相結合的方式，即全盤自動化控制方式；控制系統的結構由單變量系統轉為進一步完善的多變量系統，由生產過程中的定值控制發展為最優控制，自適應控制，由儀表控制系統到計算機分布式控制系統。控制系統的理論運用由現代控制理論移用到過程控制領域；如狀態控制，最優控制，解耦控制等。計算機廣泛應用20世紀80年代中期以來是DCS廣泛在工業生產過程控制中應用的時代，由于這種系統對測量和控制回路采用分散結構而信息又進行集中處理和管理，大大提高了計算機控制系統的可靠性，從而為計算機在工業生產過程中的應用開創了新局面。DCS進入成熟期，一條生產線，乃至一個工廠可用一臺大型的DCS來控制，真正實現計算機控制工業生產過程。同時，有更好的人機接口、硬件。同時，自動化儀表數字化、智能化不斷創新，網絡、通信技術引入到自動控制系統中，友好的人機界面，以及工業電視等成為工業自動化的重要手段之一。隨著市場對產品要求多樣化、高品質，而工業生產本身要求低能耗、低成本，迫切要求自動化儀表高精度、高可靠，從而在線分析儀表大量在工業生產過程中采用，同時，開發出比DCS價更廉的現場總線控制系統和智能化儀表，為優化控制提供更好的儀表。計算機集成過程控制計算機廣泛應用，人們稱為是信息化和網絡化時代，基于現場總線的計算機控制系統正在開發并逐步走向實用化。隨著計算機在企業管理和控制中的應用，過程自動化(PA)、工廠自動化(FA)、計算機集成過程控制(CIPS)、計算機集成制造系統(CIMS)和企業資源總綜合規劃（ERP）等，正在成為提高工業生產過程經濟效益的關鍵手段，從而形成工廠計算機綜合優化控制系統。計算機在工業生產過程中的應用發展過程，如下表所示：年 代計算機應用技術20世紀60年代計算機控制時代開始主要用于直接控制，模擬儀表仍大量使用；70年代微型計算機產生微機技術用于工業控制，集散型計算機控制系統（DCS）產生，微機開始應用于企業管理；80年代微機廣泛應用DCS大量在工業控制中應用，工廠管理廣泛應用微機，先進控制技術開始應用于工業；90年代計算機集成制造技術（CIMS，CIPS）發展工業生產過程自動化，企業資源規劃，現場總線控制技術發展。3．遠程數據采集過程控制系統；在現代科學技術領域中，計算機技術和自動化技術被認為是發展最為迅速的兩個分支，計算機控制技術是這兩個分支相結合的產物，是工業自動化的重要支柱。根據應用特點、控制方案、控制目的和系統的構成，計算機控制系統大體上可分為集散控制，監督控制，直接數字控制和數據采集系統等。宜接數字控制（DDC）系統是用一臺計算機取代模擬控制器，對生產過程中多種被控變量進行巡回檢測，并按照預先規定的控制算法（如PID，前饋，解耦等）進行運算，然后發出控制信號，通過輸出通道，直接作用在執行機構上，從而實現對整個生產、設備（或生產過程）的自動控制．它的框圖如下圖所示：圖1-DDC控制系統方框圖計算機按人們預先規定的控制程序，對被測量進行分析、判斷、處理，并按預定的控制算法（如PID控制）進行運算；所得的控制量，以二進制形式輸出，通過D/A轉換器使之變換為4—20mA或0?lOmA的模擬電信號，此控制信號直接（或經電/氣轉換器轉換為20——100kPa的氣壓信號）送到生產過程現場，去操縱電動或氣動控制閥，從而實現對生產過程的自動控制。DDC系統的特點是計算機運算速度快，可分時處多個控制回路；一臺計算機可以取代幾十臺模擬控制器，實現幾十個甚至更多的PID控制或更為復雜的控制。4．DCS分布式過程控制系統；DCS是分散控制系統（DistributedControlSystem）的簡稱，國內一般習慣稱為集散控制系統。它是一個由過程控制級和過程監控級組成的以通信網絡為紐帶的多級計算機系統；綜合了計算機(Computer)、通訊(Communication)、顯示(CRT)和控制(Control)等技術，其基本思想是分散控制、集中操作、分級管理、配置靈活、組態方便。DCS具有以下特點：高可靠性由于DCS將系統控制功能分散在各臺計算機上實現，系統結構采用容錯設計，因此某一臺計算機出現的故障不會導致系統其它功能的喪失。此外，由于系統中各臺計算機所承擔的任務比較單一，可以針對需要實現的功能采用具有特定結構和軟件的專用計算機，從而使系統中每臺計算機的可靠性也得到提高。開放性DCS采用開放式、標準化、模塊化和系列化設計，系統中各臺計算機采用局域網方式通信，實現信息傳輸，當需要改變或擴充系統功能時，可將新增計算機方便地連入系統通信網絡或從網絡中卸下，幾乎不影響系統其他計算機的工作。靈活性通過組態軟件根據不同的流程應用對象進行軟硬件組態，即確定測量與控制信號及相互間連接關系、從控制算法庫選擇適用的控制規律以及從圖形庫調用基本圖形組成所需的各種監控和報警畫面，從而方便地構成所需的控制系統。易于維護功能單一的小型或微型專用計算機，具有維護簡單、方便的特點，當某一局部或某個計算機出現故障時，可以在不影響整個系統運行的情況下在線更換，迅速排除故障。協調性各工作站之間通過通信網絡傳送各種數據，整個系統信息共享，協調工作，以完成控制系統的總體功能和優化處理。控制功能齊全控制算法豐富，集連續控制、順序控制和批處理控制于一體，可實現串級、前饋、解耦、自適應和預測控制等先進控制，并可方便地加入所需的特殊控制算法。DCS的構成方式十分靈活，可由專用的管理計算機站、操作員站、工程師站、記錄站、現場控制站和數據采集站等組成，也可由通用的服務器、工業控制計算機和可編程控制器構成。處于底層的過程控制級一般由分散的現場控制站、數據采集站等就地實現數據采集和控制，并通過數據通信網絡傳送到生產監控級計算機。生產監控級對來自過程控制級的數據進行集中操作管理，如各種優化計算、統計報表、故障診斷、顯示報警等。隨著計算機技術的發展，DCS可以按照需要與更高性能的計算機設備通過網絡連接來實現更高級的集中管理功能，如計劃調度、倉儲管理、能源管理等。流程工業CIMS是一個復雜的綜合自動化系統，處理的對象是整個企業的全部生產活動，DCS作為一種有效的工具和實現手段，在流程工業CIMS中完成重要的基礎控制和實時生產數據采集、動態監控等功能。與管理類計算機相比，DCS能夠提供更加可靠的生產過程數據，使CIMS系統所作出的優化決策也更加可靠。從功能上看，流程工業CIMS中的生產自動化系統、動態監控系統和在線質量控制都可以由DCS實現。從流程工業CIMS的層次結構看，DCS主要擔負過程控制和過程優化任務，有些生產調度和生產管理工作也可在DCS上完成。5.THJ—2型高級過程控制系統概述1、系統簡介“THJ—2型高級過程控制系統實驗裝置”是基于工業過程的物理模擬對象，它是自動化儀表技術，計算機技術，通訊技術，自動控制技術為一體的多功能實驗裝置，該裝置是本企業根據自動化及其它相關專業教學的特點，吸收了國內外同類實驗裝置的特點和長處，經過精心設計，多次實驗和反復論證，推出了—套全新的實驗裝置，該系統包括流量、溫度、液位、壓力等熱工參數，可實現系統參數辨識，單回路控制，串級控制，前饋一反饋控制，比值控制，解耦控制等多種控制形式。本裝置還可根據用戶的需要設計構成DDC，DCS，PLC，FCS等多種控制系統。該實驗裝置既可作為本科，專科，高職過程控制課程的實驗裝置，也可為研究生及科研人員對復雜控制系統、先進控制系統的研究提供物理模擬對象和實驗手段。1、系統組成本實驗裝置由被控對象和控制儀表兩部分組成。系統動力支路分兩路：一路由（380V交流）磁力驅動泵、電動調節閥、直流電磁閥、渦輪流量計及手動調節閥組成：另一路由日本三菱變頻器、三相磁力驅動泵（220V變頻）、渦輪流量計及手動調節閥組成。被控對象由不銹鋼儲水箱，上、中、下三個串接的有機玻璃圓筒形水箱、4．5千瓦電加熱鍋爐（由不銹鋼鍋爐內膽加溫筒和封閉式外循環不銹鋼冷卻鍋爐夾套構成）、冷熱水交換盤管和敷塑不銹鋼管道組成。水箱：包括上水箱、中水箱、下水箱和儲水箱。上、中、下水箱采用優質淡藍色圓筒型有機玻璃，不但堅實耐用，而且透明度高，便于學生直接觀察液位的變化和記錄結果。上、中水箱尺寸均為：d；25cm,h：20cm；下水箱尺寸為：d：35cm,h：20cm。水箱結構非常獨特，有三個槽，分別是緩沖槽，工作槽，出水槽。上、中、下水箱可以組合成一階、二階、三階液位單回路控制實驗和雙閉環、三閉環液位串級控制等實驗。儲水箱是采用不銹鋼板制成，尺寸為：長X寬X高=68cmX520nX43m,完全能滿足上、中、下水箱的實驗需要。儲水箱內部有兩個橢圓形塑料過濾網罩，防止兩套動力支路進水時有雜物進入泵中。模擬鍋爐；本裝置采用模擬鍋爐進行溫度實驗，此鍋爐采用不銹鋼精制而成，設計巧妙，由二層組成：加熱層（內膽）和冷卻層（夾套）。做溫度單回路實驗時，冷卻層的循環水可以使加熱層的熱量快速散發，使加熱層的溫度快速下降。冷卻層和加熱層都有溫度武漢理工大學機電學院 傳感器檢測其溫度，可完成溫度的串級控制，前饋一反饋控制，解耦控制等實驗。盤管：長37米（43圈），可做溫度純滯后實驗，在盤管上有三個不同的溫度檢測點它們的滯后時間常數不同，在實驗過程中根據不同的實驗需要選擇不同的滯后時間常數盤管出來的水既可以回流到鍋爐內膽，也可以經過渦輪流量計完成流量滯后實驗。管道：整個系統管道采用敷塑不銹鋼管組成，所有的水閥采用優質球閥，徹底避免了管道系統生銹的可能性。有效提高了實驗裝置的使用年限。其中儲水箱底有一個出水閥，當水箱需要更換水時，將球閥打開將水直接排出。檢測裝置壓力傳感器、變送器：采用工業用的擴散硅壓力變送器，含不銹鋼隔離膜片，同時采用信號隔離技術，對傳感器溫度漂移跟隨補償。壓力傳感器用來對上、中、下水箱的液位進行檢測，其精度為0.5級，因為為二線制，故工作時需串接24V直流電源。溫度傳感器；本裝置采用六個PtlOO傳感器，分別用來檢測上水箱出口、鍋爐內膽、鍋爐夾套以及盤管的水溫。經過調節器的溫度變送器，可將溫度信號轉換成4?20mADC電流信號。Ptl00傳感器精度高，熱補償性較好。流量傳感器、轉換器：流量傳感器分別用來對電動調節閥支路、變頻支路及盤管出口支路的流量進行測量。渦輪流量計型號：LWGY-IO,流量范圍：0?1.2m3/h,精度：1.0%。輸出：4—20mA標準信號。本裝置用了三套渦輪流量傳感器、變送器。執行機構電動調節閥：采用智能型電動調節閥，用來進行控制回路流量的調節。電動調節閥型號為：QSVP—16K。具有精度高、技術先進、體積小、重量輕、推動力大、功能強、控制單元與電動執行機構一體化、可靠性高、操作方便等優點，控制信號為4—20mADC或1?5VDC,輸出4—20mADC的閥位信號，使用和校正非常方便。技術指標：電 源：220VAC50HZ功耗：5VA輸入信號：4~20mADC或1?5VDC公稱壓力：1.6Mpa公稱直徑：20mm重復精度：±l%介質溫度：-4?+200C行程：10mm變頻器：本裝置采用日本三菱（FR—S520S—0.4K-CH（R））變頻器，控制信號輸入為4—20mADC或O~5VDC，?220V變頻輸出用來驅動三相磁力驅動泵。水泵：本裝置采用磁力驅動泵，型號為16CO—8P，流量為32升/分，揚程為8米，功率為180W。泵體完全采用不銹鋼材料，以防止生銹，使用壽命長。本裝置采用兩只磁力驅動泵。一只為三相380V恒壓驅動，另一只為三相變頻220V輸出驅動。可移相SCR調壓裝置：采用可控硅移相觸發裝置，輸入控制信號為4~20mh標準電流信號。輸出電壓用來控制加熱器加熱，從而控制鍋爐的溫度。電磁閥：在本裝置中作為電動凋節閥的旁路，起到階躍干擾的作用。電磁閥型號為： 2W—160-25；工作壓力：最小壓力為0Kg/cm2， 最大壓力為7Kg/cm2；工作溫度：一5——80°C。控制器本實驗裝置基本配置的控制器有調節儀表、比值器/前饋—反饋補償器、解耦裝置。（還可根據需要擴展遠程數據采集和PLC可編程控制系統）調節儀表：本系統實驗裝置采用上海萬迅儀表有限公司的AI系列儀表，其主要特點有：AI系列儀表操作方便、通俗易學，且不同功能檔次相互兼容。具有國際上同類儀表的幾乎所有功能，通用性強、技術成熟可靠。?全球通用的85—246VAC范圍開關電源或者24VDC電源供電，并具備多種外形尺寸。輸入采用數字校正系統，內置常用熱電偶和熱電阻非線性校正表格，測量精確穩定。采用先進的AI人工智能調節算法，無超調，具備自整定(AT)功能。采用先進的模塊化結構，提供豐富的輸出規格，能滿足各種應用場合的需要。?通過IS09002質量認證，品質可靠。具備符合要求的抗干擾性能。本裝置有4臺調節器。其中三臺型號是AI—818，另一臺型號是AI—708。技術規格熱電偶：K、S、R、E、J、T、B、N；熱電阻：Cu50、Ptl00；線性電壓：0—5V、1—5V、0—IV、0一lOOmV、0—20mV等；線性電流(需外接分流電阻)：0一lOmA、0—20mA、4—20mA等；測量范圍K(-50+1300°C)、S(—50—+1700°C)、R(—50—+1650°C)、T(—200—+550°C)、E(0—800°C)、 J(0—1000°C)、B(0—1800°C)、 N(0—1300°C)、Cu50(—50—+150C)、Ptl00(-200—+600C)測量精度0.2級(熱電阻、線性電壓、線性電流及熱電偶輸入且采用銅電阻補償或冰點補償冷端時)；0.2%FS±2.0C(熱電偶輸入且采用儀表內部元件測溫補償冷端時)；響應時間W0.5秒(設置數字濾波參數dL=0時)；注： 儀表對B分度號熱電偶在0--600~C范圍時可以進行測量，但測量精度無法達到0.2級，在600—1800C范圍可保證0.2級測量精度；位式調節方式(回差可調)。A1人工智能調節；包含模糊邏輯PID調節及參數自整定功能的先進控制算法。輸出規格(模塊化)繼電器觸點開關輸出(常開+常閉),250VAC/1A或30VDC/1A；可控硅無觸點開關輸出(常開或常閉)：100—240VAC/0.2A(持續)，2A(20mS,重復周期大于5S)；SSR電壓輸出：12VDC/30mA(用于驅動SSR固態繼電器)可控硅觸發輸出：可觸發5-500A的雙向可控硅、2個單向可控硅反并聯連接或可控硅功率模塊；線性電流輸出：0—10mA或4—20mA可定義(安裝x模塊時輸出電壓$10.5V；X4模塊輸出電壓27V)；報警功能上限、下限、正偏差、負偏差等4種方式，最多可輸出3路，有上電免除報警選擇功能。手動功能自動/手動雙向無擾動切換(僅A1—808/808P系列具備此功能)電源：100—240VAC，-15%，+10%50—60Hz；電源消耗：W5W；環境溫度：0—50C；比值器、前饋—反饋裝置：此控制器與調節器一起使用既可以實現流量的單閉環比值、雙閉環比值控制系統實驗，又可以實現液位與流量、溫度與流量的前饋—反饋控制系統實驗。解耦控制裝置此控制器與調節器一起使用可以實現鍋爐內膽與鍋爐夾套的溫度、上水箱液位與出口溫度的解耦控制系統實驗。3．儀表綜合控制臺儀表控制臺面板由三部分組成：電源控制屏面板：充分考慮人身安全保護，帶有漏電保護空氣開關、電壓型漏電保護器、電流型漏電保護器。儀表面板：1塊變頻調速器面板、3塊AI/818A智能調節儀面板、1塊AI/708A,智能位式調節儀、解耦裝置面板，比值器／前饋—反饋裝置面板，各裝置外接線端子通過面板上自鎖緊插孔引出。I/0信號接口面板：該面板的作用主要是將各傳感器檢測信號及執行器控制信號同面板上自鎖緊插孔相連,再通過航空插頭同對象系統連接,便于學生自行連線組成不同的控制系統,進行幾十種過程控制系統的實驗。4．系統特點被控參數全面,涵蓋了連續性工業生產過程中的液位、壓力、流量及溫度等典型參數。本裝置由控制對象、智能儀表綜合控制臺、計算機三部分組成,系統結構布局合理,造型美觀大方。直實性、直觀性、綜合性強,控制對象組件全部來源于工業現場。具有廣泛的擴展性和后續開發功能，所有I/O信號全部采用國際標準IEC信號，可通過信號接口電纜與任何后續智能化控制平臺連接。執行器中既有電動調節閥儀表類執行機構，又有變頻器、可控硅移相調壓裝置、接觸器位式控制裝置等。調節系統除了有調節器的設定值階躍擾動外，還可以通過對象中電磁閥和手動操作閥制造各種擾動。一個被調參數可在不同動力源、不同執行器、不同的工藝管路下演變成多種調節回路，以利于討論、比較各種調節方案的優劣。系統設計時使2個信號在本對象中存在著相互耦合，二者同時需要對原獨立調節系統的被調參數進行整定，或進行解耦實驗，以符合工業實際的性能要求。能進行單變量到多變量控制系統及復雜過程控制系統實驗。各種控制算法和調節規律在開放的實驗軟件平臺上都可以實現。實驗數據及圖表在MCGS軟件系統中很容易存儲及調用，以便實驗者進行實驗后的比較和分析。采用強弱電插座及相應的導線，提高實驗的安全性和可靠性。系統軟件MCGS(MonitorandControlGeneratedSystem)是一套基于Windows平臺的，用于快速構造和生成上位機監控系統的組態軟件系統，可運行于MicrosoftWindows95/98/NT/2000等操作系統。MCGS5.1為用戶提供了解決實際工程問題的完整方案和開發平臺，能夠完成現場數據采集、實時和歷史數據處理、報警和安全機制、流程控制、動畫顯示、趨勢曲線和報表輸出以及企業監控網絡等功能。使用MCGS5.1，用戶無須具備計算機編程的知識，就可在短時間內輕而易舉地完成一個運行穩定，功能成熟，維護量小且具備專業水準的計算機監控系統的開發工作。MCGS5.1具有操作簡便、可視性好、可維護性強、高性能、高可靠性等突出特點，已成功應用于石油化工、能源原材料、農業自動化、航空航天等領域，經過各種現場的長期實際運行，系統穩定可靠。與國內外同類產品相比，MCG$5.1組態軟件具有如下特點：全中文，可視化、面向窗口的組態開發界面，符合中國人的使用習慣和要求，真正的32位程序，支持多任務、多線程，可運行于MicrosoftWindows95/98/NT/2000等操作系統。龐大的標準圖形庫、完備的繪圖工具集以及豐富的多媒體支持，讓您能夠快速地開發出集圖像、聲音、動畫等于一體的漂亮、生動的工程畫面。全新的ActiveX動畫構件，包括存盤數據處理+條件曲線、計劃曲線、相對曲線、多行文本、通用棒圖等，使您能夠更方便、更靈活地處理、顯示生產數據。支持目前絕大多數硬件設備，同時可以方便地定制各種設備驅動；此外，獨特的組態環境調試功能與靈活的設備操作命令相結合，使硬件設備與軟件系統間的配合天衣無縫。簡單易學的Basic腳本語言與豐富的MCGS策略構件，使您能夠輕而易舉地開發出復雜的過程控制系統。強大的數據處理功能，能夠對工業現場產生的數據以各種方式進行統計處理，使您能夠在第一時間獲得有關現場情況的第一手數據。方便的報警設置、豐富的報警類型、報警存貯與應答、實時打印報警報表以及靈活的報警處理函數，使您能夠方便、及時、準確地捕捉到任何報警信息。完善的安全機制，允許用戶自由設定菜單、按鈕及退出系統的操作權限。此外MCGS5.1還提供了工程密碼、鎖定軟件狗、工程運行期限等功能，以保護組態開發者的成果。強大的網絡功能，支持TCP／IP、Moden、485／232，以及各種無線網絡和無線電臺等多種網絡體系結構。良好的可擴充性，可通過OPC、DDE、ODBC、ActiveX等機制，方便地擴展MCGS5.I組態軟件的功能，并與其他組態軟件、MIS系統或自行開發的軟件進行連接。裝置的安全保護體系三相四線制總電源輸入經帶漏電保護器裝置的三相四線制斷路器進入系統電源后又分為三相電源支路和三個不同相的單相支路，每一支路都帶有各自三相、單相斷路器。總電源設有三相通電指示燈和380V三相電壓指示表，三相帶燈熔斷器作為斷相指示。控制屏電源由接觸器通過起、停按鈕進行控制。屏上裝有一套電壓型漏電保護裝置和一套電流型漏電保護裝置。控制屏內或強電輸出（包括實驗中的連線）若有漏電現象，即告警并切斷總電源，確保實驗進程安全。控制屏設有服務管理器（即定時器兼報警記錄儀），為學生實驗技能的考核提供一個統一的標準。4、 各種電源及各種儀表均有可靠的保護功能。5、 實驗強電接線插頭采用封閉式結構，防止觸電事故的發生。6、 強弱電連線插頭采用不同的結構插頭，防止強弱電混接；四.試驗內容1.控制系統及其性能指標簡單控制系統是由被控對象，一個測量元件及變送器，一個控制器和一個執行器所組成的單回路負反饋控制系統。簡單控制系統是最基本、最常見、應用最廣泛的控制系統，約占控制回路的80％以上。簡單控制系統的特點是結構簡單，易于實現，適應性強。在簡單控制系統的基礎上，發展起各種復雜控制系統。在工業過程計算機集成控制系統中，也往往把它作為最低層的控制系統。因此，學習簡單控制系統是非常重要的。液位自動控制系統：如圖所示，采用液位測量變送器LT檢測液位值并轉換為標準信號，如4—20mA。這一測量信號送往液位控制器LC,控制器的設定值由人工給定。控制器根據偏差的正負、大小及變化情況，發出控制信號。控制器的輸出送往執行器。此處為控制閥，控制閥根據控制信號變化增大或減小閥門的開度，調節出水流量，使測量值接近或等于給定值。這樣，就構成了液位自動控制系統。

Qi:進水量（擾動量）LT：液位測量傳感器LC:液位控制