工业自动化生产线实训教程（第2版）

普通高等教育“十四五”规划教材

本教材与工程实践，特别是冶金行业生产过程紧密结合，有较强的系统性、前沿性和创新性，可激发学生的学习兴趣，提高学生的工程实践能力、工程创新能力和工程师综合素养。本教材第1版于2021年9月获评“北京高校优质本科教材”。与第1版相比，第2版教材更加注重行业特色，删除了与冶金生产无关的实训项目，新增了铝电解生产实训项目，具体修订内容如下：
（1）增加了CDIO-OODA工程化教育方法的描述；
（2）更新了第3章小型水箱过程控制系统的控制器，选择了主流的S7-1200 PLC；
（3）删除了第6章倒立摆控制系统实训内容，调整为铝电解槽在线检测系统实训项目；
（4）修正了教材中部分描述不准确的内容。

1 概述

1.1 工业自动化系统

1.2 DCS控制系统

1.3 虚拟仪器技术

1.4 CDIO-OODA工程教育理念

小结

习题

2 被控对象数学模型的建立与测试

2.1 基本知识

2.2 物理系统建模实训

2.3 基于Matlab的建模实训

小结

习题

3 小型水箱过程控制系统实训

3.1 小型水箱过程控制系统介绍

3.2 单回路控制实训

3.3 液位-流量串级控制实训

3.4 流量-液位前馈反馈控制实训

3.5 管道压力-流量解耦控制实训

小结

习题

4 多热工参量系统实训

4.1 系统介绍

4.2 锅炉自动补水控制实训

4.3 锅炉加热控制实训

4.4 热交换控制

4.5 反应器液位控制

小结

习题

5 纸张张力测量与控制系统实训

5.1 纸张张力对象的特点和分析

5.2 纸张张力测量与控制系统的技术要求

5.3 纸张张力测量与控制系统的方案

5.4 纸张张力测量与控制系统设计与实现

5.5 纸张张力测量及控制系统调试与优化

小结

习题

6 铝电解槽阳极导杆电流在线检测系统实训

6.1 铝电解生产工艺概述

6.2 铝电解槽阳极导杆电流在线检测的技术要求

6.3 铝电解槽阳极导杆电流在线检测方案设计

6.4 电流采集装置设计与实现

6.5 上位机监测软件设计与实现

6.6 铝电解槽阳极导杆电流在线检测系统调试与优化

小结

习题

7 柔性制造生产线系统实训

7.1 柔性制造生产线系统实训

7.2 柔性制造自动生产线各分站的独立控制

7.3 自动生产线综合控制

7.4 人机界面安装与生产线系统调试操作

小结

习题

附录

附录1 实训报告模板

附录2 创新项目模板