該實驗裝置包括一組三容有機(jī)玻璃水箱，每個水箱均裝有液位傳感變送器；同時具有兩路供水系統(tǒng)，一路由德國循環(huán)泵、調(diào)節(jié)閥、電磁流量計組成，另一路由變頻器、德國循環(huán)泵、渦輪流量計組成，通過閥門切換，任何一組供水可以到達(dá)任何一個水箱。
另外，該實驗裝置專門設(shè)計了一只常壓電加熱鍋爐，以完成溫度控制實驗。該電加熱鍋爐由鍋爐、防干燒裝置組成。鍋爐分內(nèi)膽和夾套兩層，內(nèi)膽由電加熱器提供熱源，由一路供水系統(tǒng)提供水源，鍋爐內(nèi)膽裝有防干燒裝置以確保設(shè)備安全；夾套由一路供水系統(tǒng)提供冷卻水。通過改變電加熱器的加熱功率或冷卻水/待加熱水的流量來影響內(nèi)膽水溫和夾套水溫。鍋爐內(nèi)膽和夾套均安裝有熱電阻測溫元件。
此外，該實驗裝置還專門設(shè)計了一只強(qiáng)制對流換熱器，用以完成傳熱溫度控制實驗；與此同時，用戶可選配純滯后盤管，用以完成純滯后補償控制、內(nèi)模控制等實驗。
系統(tǒng)組成
Ø 控制對象
n 不銹鋼儲水箱
n 有機(jī)玻璃三容水箱
n 不銹鋼帶夾套電加熱鍋爐
n 強(qiáng)制對流換熱器
n 純滯后盤管
Ø 系統(tǒng)動力設(shè)備
n 德國循環(huán)泵
n 電加熱管
Ø 檢測傳感器
n 擴(kuò)散硅壓力液位傳感變送器
n 渦輪流量計和流量積算儀
n 電磁流量計
n Pt100熱電阻溫度測量變送器
Ø 執(zhí)行機(jī)構(gòu)
n 單相可控硅調(diào)壓裝置：用于調(diào)節(jié)電加熱管的加熱功率；
n 電動調(diào)節(jié)閥：用于調(diào)節(jié)一路供水的流量；
n 變頻器：通過調(diào)節(jié)離心泵的轉(zhuǎn)速以控制另一路供水的流量。
Ø 控制系統(tǒng)
n 學(xué)生實驗控制臺（柜）
n 帶485通訊數(shù)據(jù)采集與控制的A/D與D/A轉(zhuǎn)換模塊；
n 數(shù)字儀表控制器： AI818智能調(diào)節(jié)儀；
n 西門子S7-200系列可編程控制器。
Ø 軟件系統(tǒng)
n DDC系統(tǒng)實驗軟件；
n 儀表系統(tǒng)實驗軟件；
n 西門子PLC系統(tǒng)的組態(tài)軟件與實驗軟件；
n MCGS5.5監(jiān)控與組態(tài)軟件。
Ø 設(shè)備其他指標(biāo)
n 供電電源：交流電，單相三線220V
n zui大功耗：3.0KW
n 設(shè)備尺寸：1450×700×1900
實驗系列
具體包括：
Ø 液位控制系列實驗
n 三容液位對象特性測試
n 三容液位對象的單回路PID控制
n 三容液位對象的位式控制
n 上下水箱液位的串級控制與抗干擾性測試
n 中下水箱液位的串級控制與抗干擾性測試
n 上、中、下水箱的三閉環(huán)液位串級控制與抗干擾性測試
n 上下水箱液位雙回路對象特性的獲取
n 上下水箱液位的雙回路控制
n 上下水箱液位的解耦控制
Ø 溫度控制系列實驗
n 鍋爐夾套溫度與內(nèi)膽溫度雙回路對象特性的獲取
n 鍋爐夾套溫度與內(nèi)膽溫度的雙回路控制
n 鍋爐夾套溫度與內(nèi)膽溫度雙回路的解耦控制
n 純滯后盤管出口溫度的對象特性測試實驗
n 純滯后盤管出口溫度的單回路控制實驗
n 盤管出口溫度與鍋爐內(nèi)膽溫度的串級控制
n 盤管出口溫度的單回路SMITH補償控制
n 盤管出口溫度與鍋爐內(nèi)膽溫度的串級SMITH補償控制
n 盤管出口溫度的單回路內(nèi)模控制
n 盤管出口溫度與鍋爐內(nèi)膽溫度的串級內(nèi)模控制
Ø 自主設(shè)計開發(fā)控制系統(tǒng)實驗
n 基于MCGS實時數(shù)據(jù)庫，并借助于MCGS腳本程序與中控教儀公司提供的范例程序，師生可自主設(shè)計開發(fā)具有個人創(chuàng)造性的控制系統(tǒng)，例如神經(jīng)元控制、專家控制、自適應(yīng)控制等現(xiàn)代控制方法；
n 基于數(shù)據(jù)采集與控制模塊所提供的輸入輸出實時數(shù)據(jù)，學(xué)生可直接采用Visual Basic或Visual C++自由構(gòu)造控制系統(tǒng)，使學(xué)生體驗計算機(jī)控制系統(tǒng)的組成與實現(xiàn)方式，并在實際應(yīng)用中提升其編程與調(diào)試能力；
