本文从实际工业生产过程出发，以AE2000B过程控制实验装置为媒体，以其单容水箱的液位为被主被控量，进水流量为副被控量，设计液位—流量串级控制系统。远端数据采集控制模块使用了过程工业生产系统中常用的ADAM5000系列分布式I/O模块，模块挂接在RS485总线上，并通过RS485/RS232协议转换与上位机通讯。使用通态的MCGS组态软件开发控制界面来实现对现场设备的实时组态、监控。

本文完成的主要工作

论文主要介绍以实际单容水箱为控制对象，以ADAM5000为远端数据采集与控制模块，上位机以组态软件为开发工具，开发实时监控系统，进行串级过程控制系统设计。详细阐述系统构成、方案论证、设备选择、动手调试过程，及其遇到的问题。具体内容安排如下：

第2章  系统总体方案设计

第3章  仪器仪表选型

第4章  控制界面的开发

第5章  系统调试及结果分析

系统设计要求

对以单容水箱为为被控对象、以ADAM5000为远端数据采集与控制模块，以组态软件为操作界面开发工具，进行串级过程控制系统设计。控制系统水箱(单容)的液位为主被控量，流量为副被控量，设计包括：

(1) 确定总体控制方案，画出系统构成框图；

(2) 建立单容装置串级控制系统的数学模型，并进行控制规律的选择；

(3) 选择ADAM5000模拟量输入输出及通讯模块为接口设备并进行相关设置；

(4) 通过RS-232/485实现微机与ADAM模块的接口及通讯功能；

(5) 选择其它硬件控制设备：液位传感器、流量传感器、电动调节阀等；

(6) 开发控制系统主界面：用组态软件设计和构造实时控制系统。

经过现场调试，系统能够正常运行，现场设备运行正常，上位机能准确采集现场设备的各种信号，并加以处理，输出控制信号。MCGS构建的上位机控制界面为用户提供了良好的监控平台，能直观反映系统运行中的各种数据及曲线，并能迅速准确的下达控制命令。

通过实际应用证明，使用ADAM5000系列分布式采集模块并配合MCGS组态软件作为上位机控制界面的过程控制系统，控制性能良好，自动化程度高，可实现无人职守，能节约大量的资源。

另外MCGS中的PID控制软设备在不重要的小型的工业控制场合完全能够取代专门的PID调节设备，能降低过程控制系统的成本。