过程控制系统涵盖自动控制、传感器技术、计算机技术等多个领域的理论与方法，是自动化专业及相关专业的主要专业课程之一。它是一门对实践性要求非常高的综合性课程，对培养应用型技术人才具有重要作用[1-2]。实验教学是教学过程中不可替代的环节，控制技术的快速发展和学生人数的持续增加都给实验教学带来了巨大的压力和挑战[3]。现有的实验教学中存在一些问题。第一，设备数量较少，设备损坏率较高，无法满足学生独立完成实验的要求。第二，实验内容较为单调，要在三容水箱实验设备上研究开发新的智能控制算法，实验成本较高，时间周期较长。第三，实验教学课时有限，实验室开放管理难度较大，学生自主创新能力训练不足[4-6]。因此，开展虚拟仿真实验教学具有重要的现实意义。

　　过程控制系统虚拟仿真实验教学平台(简称平台)的开发，以三容水箱过程控制实验装置为模型，对三容水箱液位、温度、流量等参数进行控制仿真研究[7]。同时鉴于我校海事院校鲜明的行业特色，将典型的船舶机舱过程控制系统进行虚拟仿真，通过具体实例讲解相应的仪表与过程控制系统的基本工作原理。

　　1 平台建设目标和要求

　　2 平台建设方案

　　3 平台的应用

　　4 结语

　　具有航运特色的过程控制系统虚拟仿真实验教学平台建设，以三容水箱过程控制实验装置和典型的船舶机舱过程控制系统为例，利用WinCC软件和MATLAB软件，基于OPC协议进行设计与开发。该平台能够让学生在了解过程控制系统典型结构及基本工作原理的基础上，对经典控制算法与先进智能算法的研究与应用进行虚拟仿真实验。该平台可作为相关课程的辅助教学资源，有效延伸学生自主学习和实验的时间和空间，能提高学生对专业课程的学习兴趣和对过程控制系统的认知和理解能力。

　　参考文献

　　[1] 于新业.《自动化仪表与过程控制》课程教学改革与实践[J].中国培训,2016(9):153-154.

　　[2] 雷振伍,吴秀冰,孙德辉,等.基于PCS7和Simulink的过程控制虚拟仿真实验平台开发[J].实验技术与管理,2016,33(1):135-139.

　　[3] 代伟,黄罡,郝秀娟,等.虚拟过程控制实验教学系统与翻转课堂设计[J].实验室研究与探索,2019,38(2):144-148.

　　[4] 朱燕详,王勇军.人工智能技术在高校实验室管理中的应用[J].教育教学论坛,2019(12):7-8.

　　[5] 胡娟,芦莎,汪礼.自动化实验教学方法改革与探索[J]. 电子世界,2020(8):41-44.

　　[6] 尹立苹,王新亭.基于创新人才培养的高校实验室研究[J].实验教学与仪器,2019(7):147-149.

　　[7] 李凌,曹纪中,王璐.基于Labview的三容水箱液位控制系统设计[J].沈阳化工大学学报,2020,34(2):165-170.

　　[8] 吴啸波,龚喜文,张丹瑞.基于WinCC的船舶电气监控系统人机界面设计[J].上海船舶运输科学研究所学报,2021,44(2):32-36.

张萌娇 李晖 刘婷　大连海事大学船舶电气工程学院