曹宝文

摘  要： 为了满足工业生产制造的实时控制需求，基于Niagara开发平台，选取过程控制中的典型案例对水箱液位和温度控制系统进行开发。将原PLC控制技术进行替换，通过硬件搭建、软件开发、数据通信与界面设计集成出一套过程控制实验系统。通过实验测试表明，所提系统的水箱液位和温度控制运行可靠，同时体现出Niagara开发平臺可视化图形编程的优越性、互联网访问便捷性、工业控制网络的融合性和强大的设备兼容性，为其他系统的移植和开发平台的选择提供了技术参考和支持。

关键词： Niagara开发平台; 过程控制; 系统开发; 实验系统; 工业网络; 开发效率

中图分类号： TN98?34                          文献标识码： A                           文章编号： 1004?373X（2020）13?0110?04

Design of process control experimental system

based on Niagara development platform

CAO Baowen

（Basic Experimental Training Center， Tianjin Sino?German University of Applied Sciences， Tianjin 300350， China）

Abstract： On the basis of the Niagara development platform and the typical cases in the process control， a water tank level and temperature control system is developed to meet the needs of real?time control of industrial production and manufacturing. The original PLC control technology is replaced， and the process control experimental system is integrated by hardware construction， software development， data communication and interface design. The experimental test shows that the water tank level and temperature control of the proposed system are reliable. Meanwhile， it shows the superiority of the visual graphical programming of Niagara development platform， the convenience of Internet access， the integration of industrial control networks and the powerful compatibility of device. Therefore， it provides technical reference and support for other system transplants and the selection of development platform.

Keywords： Niagara development platform; process control; system development; experiment system; industry network; development productivity

0  引  言

工业过程控制也可被称为工业实时控制，其是将实时的温度、流速、压力、液位等变量作为输入参数，以实时的控制方式作为输出结果。也就是说，工业过程控制能够通过采集数据实现对控制对象快速且自动地调节和控制。随着提高经济效益、生产效率和节约能源等因素越来越被人们重视，工业过程控制的重要性也日渐突出。在工业过程控制领域，发展了三代基础控制技术，工程技术人员在控制工程实践活动中的发明创造是控制理论的最初和基本来源[1?2]。

工业过程控制的目的是实现生产的优质、高效和低耗，这就需要工程人员熟悉和掌握生产工艺流程和特性，应用各种控制理论对整个系统进行分析、设计和综合应用，最终通过自动化装置结合控制手段加以实现，满足人们的生产需求。……