山东
化工仪表与过程控制是自动化、化工装备等专业的核心课程，涉及检测仪表、控制阀、控制系统的原理与整定。但这类课程的实训开展有不少难处：实验装置占地大、台位少，学生动手机会有限；控制回路的整定需要反复试凑，真实装置上一次完整实验耗时较长；对象特性测试需要稳定的工况条件，受环境干扰影响明显。北京欧倍尔化工仪表控制虚拟仿真软件以水箱、热水箱、调节阀等典型被控对象为载体，构建了十项递进式实验，把仪表控制的核心知识点转化为可反复操作的虚拟实验。
一、实验体系：十项实验的能力递进设计
软件的实验设计遵循「先认识对象、再掌握回路、最后综合应用」的逻辑，十项实验可分为三个层次：
1、第一层：对象特性测试
3单容水箱特性的测试——认识单容对象的动态特性，理解容量、阻力对响应的影响
双容水箱特性的测试——对比双容对象的响应特点，理解多容过程的滞后特性
热水箱内温度特性的测试——温度对象的特性测试，训练热工参数测量的方法
压力特性的测试实验——压力对象的特性认知
2、第二层：单回路控制系统
液位定值控制系统——以液位为被控变量的定值控制，训练控制系统投运与参数整定的基本方法
电动阀支路流量的定值控制系统——以流量为被控变量，掌握调节阀在控制回路中的作用
变频调速磁力泵支路流量的定值控制系统——采用变频调速方式实现流量控制，对比调节阀控制与变频控制的差异
3、第三层：串级控制系统
液位与电动调节阀支路流量的串级控制系统——以液位为主变量、流量为副变量，理解串级控制抑制扰动的作用
液位与变频调速离心泵支路流量的串级控制系统——同一控制结构在不同执行方式下的实现与对比
电动调节阀流量特性的测试——掌握调节阀流量特性（线性、等百分比等）的测试方法
从单容到双容、从开环特性到定值控制、从单回路到串级控制，十项实验构成完整的能力链条，每一项都在前一项的基础上增加新的知识点，避免了实验之间的割裂。
▲ 实验界面与实验介绍
二、功能特色：三套界面支撑「操作—监控—分析」
1、实验主界面
主界面以三维场景呈现被控对象与管路系统，学员可在场景中观察阀门、水泵、水箱等设备的实际位置与连接关系，理解工艺流程的物理构成。
2、2D界面（DCS界面）
软件提供与工业现场一致的DCS操作界面，包含装置图界面、趋势图界面与控制柜界面。学员可在DCS界面中完成参数设定、回路投运与运行监控，把课堂上讲授的DCS操作转化为可动手的实践。趋势图界面则用于观察被控变量的实时变化，帮助学员理解控制系统的动态响应过程。
3、数据记录与实验分析
软件支持实验数据的记录与整理，学员在调整参数、观察响应的过程中同步记录关键数据，用于后续的特性分析与结论总结。这对应了仪表控制课程中「数据获取—特性分析—参数整定」的完整思维过程。
▲ DCS操作界面与趋势图监控
▲ 控制柜界面与参数设定
三、教学价值：三个维度的能力训练
1、对象特性认知
理解容量、阻力、滞后等对象的本质特征
单容/双容水箱、热水箱、压力特性测试
2、控制系统操作
掌握定值控制系统的投运、整定与监控
液位定值、流量定值（调节阀/变频）
3、综合控制设计
理解串级控制结构，掌握副回路设计与扰动抑制
液位与流量串级控制、调节阀流量特性
▲ 控制回路投运与参数整定
▲ 实验数据记录与特性分析
四、适配课程与教学组织建议
北京欧倍尔化工仪表控制虚拟仿真软件可应用于自动化、测控技术与仪器、化工装备技术等专业的化工仪表及自动化、过程控制系统、检测技术与仪表等课程实训。教学组织上建议按三个层次依次推进：先用对象特性测试实验让学生建立对被控对象的直观认识，再通过单回路定值控制系统掌握控制系统的投运与整定方法，最后以串级控制实验训练复杂控制结构的设计能力。
对于课时有限的课程，可选取单容水箱、液位定值控制、串级控制三项实验作为核心，形成「对象—回路—系统」的最小教学闭环；对于需要强化工程能力的专业，则可完整开展十项实验，配合DCS界面与数据分析功能，形成接近工业实际的训练强度。
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