前言
本实验教材根据“工业过程控制”的理论知识，编写一系列由浅入深的实验项目。全书从内容结构上分为四篇。第一篇为实验系统简介，包括3章内容。第1章介绍智能仪表和PLC400两种控制器的特性及功能； 第2章介绍A3000过程控制实验系统的组成、结构，以及MPCE反应釜控制半物理仿真平台的功能； 第3章介绍PCS7软件的使用方法。第二篇为基础实验篇，包括2章内容。第4章介绍硬件组态及控制对象特性测量实验； 第5章介绍基于智能仪表和PLC控制器的单回路系统控制实验。第三篇为提高实验篇，包括1章内容。第6章介绍基于智能仪表和PLC控制器的复杂控制系统实验。第四篇为创新实验篇，包括3章内容。第7章介绍虚拟控制系统实验设计方法及应用实例； 第8章介绍基于DSP和单片机控制器实现实验系统控制的电路设计方法及控制效果； 第9章介绍基于PCI1711数据采集卡的实验系统设计。本书最后给出实验报告，方便学生记录实验数据。
本书的第二篇为基础性实验（第4、5章）。第4章包括5个实验项目，4.1节是DCS系统硬件组态实验，了解PCS7软件的使用方法； 4.2节是温度、液位、压力、流量测量实验，了解基础的工业过程量的测量方法； 4.3节为电动调节阀特性测量实验； 4.4节为单容水箱液位数学模型测定实验； 4.5节为双容水箱液位数学模型测定实验。第5章给出6个实验项目，5.1节和5.2节分别是使用智能仪表和PLC400两种不同的控制器对单容水箱液位进行定值控制； 5.3节为双容水箱液位定值控制实验； 5.4节为三容水箱液位定值控制实验； 5.5节为单闭环流量控制实验； 5.6节为单闭环压力控制实验。第三篇为提高实验篇，在第二篇基础性实验的基础上，稍深一步引导读者进入复杂控制阶段，第6章包括7个实验项目。6.1节和6.2节分别使用智能仪表和PLC400控制器完成前馈反馈控制实验； 6.3节和6.4节分别使用智能仪表和PLC400控制器完成流量比值控制系统实验； 6.5节和6.6节分别使用智能仪表和PLC400控制器完成双容水箱液位串级控制实验； 6.7节采用PLC400控制器完成流量、压力解耦控制实验设计。第四篇为创新实验篇，在第二、第三篇实验的基础上，引导读者进行自主实践性实验设计，第7章包括5个实验项目。7.1节给出船舶电站监控系统设计实验，在没有实际系统的情况下，建立虚拟的船舶电站系统模型，采用PLC400控制器对所建立的虚拟电站进行控制； 7.2节给出反应釜温度控制系统设计实验； 第8章中，8.1节给出基于DSP的嵌入式水箱液位控制系统设计，使用DSP控制器设计模拟量采集电路，以及控制量输出处理电路，完成A3000实验系统的液位定值控制； 8.2节给出基于单片机的嵌入式水箱液位控制系统设计； 第9章给出基于PCI1711数据采集卡的实验系统设计方法，使用LABVIEW软件完成监督和控制。
本书结合了作者多年来的教学实践和研究经验，力图体现以下特点：
第一，实验设计从基础理论出发，递阶给出基础性实验、复杂性实验和创新性实验项目，由浅入深，循序渐进；
第二，将工业过程控制理论和工程应用实例相结合，力求让实验项目接近实际工程中的应用，使读者学以致用。
第三，内容丰富、图文并茂、文字流畅。全书提供了大量工业过程控制应用实例及相应的程序代码，将会成为一本学习和使用工业过程控制方面有价值的参考书。
本实验教材由葛亚明编写，在编写过程中为了更好地反映新技术的发展，参考和引用了前人的研究成果和书籍，在此对有关作者一并表示衷心感谢。此外，感谢北京华晟云联科技有限公司提供的设备及技术支持。
由于时间仓促，加上作者水平所限，错误或疏漏之处在所难免，敬请读者批评指正。
作者
2014年9月
