针对实验室原FESTO组合式过程控制系统存在的问题,如控制过程不直观,控制参数与实际物理量无明显对应关系,按照提供的控制参数无法得到较好的控制性能指标等,论文对系统进行了硬件改造和软件设计。硬件改造工作包括:设计了一款价格适中,具有数据采集、控制、串口通信、网络通讯等功能及各种常用接口的控制器。该控制器以MSP430F1611单片机为核心,具有自主处理数据的能力。该控制器作为现场控制单元实现过程对象的数据采集和控制,并可以通过RS232串口接收上位机发送的控制参数,同时可以将现场数据实时传送给上位机,以便对控制过程进行实时监控和数据处理。现场控制器的硬件设计包括键盘、液晶显示、复位电路、RS232、JTAG、CAN等功能模块的设计。另外,由于MSP430F1611单片机要求的输入、输出电压为3.3V,而FESTO系统的传感器、比例阀、加热器的信号与此不匹配,所以论文还设计了相应的信号调理电路。软件设计部分:编写了现场控制器各功能模块如键盘、液晶显示、串口等的驱动程序。最后,为了验证现场控制器和接口电路的设计性能,论文以FESTO组合式过程控制系统为平台,构建了液位单回路控制系统,实现了液位定值控制。最终实验结果表明设计方案正确,性能良好。