基于DeviceNet的水采船控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究.pdf

1、現(xiàn)場總線發(fā)展形成于二十世紀(jì)八十年代末、九十年代初，它是一種現(xiàn)場智能設(shè)備互連網(wǎng)絡(luò)，被廣泛應(yīng)用于過程自動(dòng)化、制造自動(dòng)化、樓宇自動(dòng)化等領(lǐng)域。這項(xiàng)以計(jì)算機(jī)、通訊和控制為主的綜合技術(shù)，已成為工業(yè)控制中的必要手段。本文以新疆某公司水采船生產(chǎn)過程控制系統(tǒng)作為研究對象，按照工藝對控制系統(tǒng)的要求，設(shè)計(jì)了一套基于DeviceNet現(xiàn)場總線的控制系統(tǒng)。
　　 本文分析了水采船工藝特點(diǎn)及對控制系統(tǒng)的要求，并且深入的研究了水采船控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、硬件以及

2、軟件設(shè)計(jì)流程、硬件配置、導(dǎo)航系統(tǒng)、系統(tǒng)供電和抗干擾技術(shù)。采用DeviceNet和EtherNet/IP相結(jié)合的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，設(shè)計(jì)了水采船控制系統(tǒng)，不僅提高了水采船生產(chǎn)綜合自動(dòng)化的水平，而且實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)傳輸?shù)臒o縫鏈接和信息共享，在保證了數(shù)據(jù)傳輸可靠性的同時(shí)，提高了網(wǎng)絡(luò)通信效率。設(shè)計(jì)了無線串行電臺(tái)，無線以太網(wǎng)電臺(tái)，PDL,EDL相結(jié)合的遠(yuǎn)程通訊方式，實(shí)現(xiàn)了控制信號的遠(yuǎn)程高精確度傳輸。把GPS技術(shù)與水采船自控技術(shù)相結(jié)合實(shí)現(xiàn)了水采船的位置控制和姿態(tài)控

3、制。在下位機(jī)軟件設(shè)計(jì)中，考慮到工藝對壓力、密度、流量、液位、溫度等過程變量的控制精度要求比較嚴(yán)格，采用了PID控制。使用具有較好的收斂性以及較快運(yùn)算效率的多目標(biāo)遺傳算法NSGA_Ⅱ?qū)ID參數(shù)進(jìn)行整定，利用決策方法中的理想點(diǎn)法對NSGA_Ⅱ所得到的Pareto解集進(jìn)行決策得到本文所需要的單一的解，用于PID控制中的Kp、Ki、Kd，使得系統(tǒng)逐步向最優(yōu)工況逼近。
　　 運(yùn)行證明，系統(tǒng)具有可靠性高，穩(wěn)定性好、控制精確、升級能力強(qiáng)、人