基于網絡的實驗室過程控制系統開發(fā)與模糊控制算法應用研究.pdf

1、隨著科學技術的不斷發(fā)展，現代控制系統的規(guī)模日趨大型化、復雜化，對設備和被控系統安全性、可靠性和有效性的要求也越來越高。為了確保工業(yè)生產過程高效、安全的進行，保證并提高產品質量，通過控制網絡對生產過程進行在線監(jiān)測、控制，已成為目前過程控制領域的一個研究熱點。 為了適應這一形式的發(fā)展要求，并且針對當前實驗教學中存在的實驗裝置數量少，功能單一等問題，我們開發(fā)了基于網絡的過程控制系統實驗裝置，以實現對設備資源、網絡資源的充分利用和對實驗

2、裝置的實驗共享，提高實驗教學質量。 基于網絡的過程控制系統由上位機監(jiān)控系統和下位機PLC控制系統兩部分構成。整個網絡采用兩層網絡拓撲結構，上層為工業(yè)以太網，用于上位機PC之間以及上位機和下位機PLC之間的通信；底層為PROFIUBS-DP現場總線，用于下位機PL主站和從站之間的通信。系統用SIMATIC STEP 7軟件進行硬件組態(tài)以及編程，并用組態(tài)軟件WinCC實現了上位機與PLC的動態(tài)連結及監(jiān)控畫面的設計。論文還以液位控制實

3、驗裝置為例，說明了模糊控制實驗在過程控制系統的實現，并分析了常規(guī)模糊控制器存在的穩(wěn)態(tài)控制精度差的原因和模糊控制的插值機理，在此基礎上給出_種通過在線查表插值提高模糊控制精度的方法和它在液位控制系統的應用，有助于實驗者加深對模糊控制的理解和提高實際應用能力。 該過程控制系統實驗裝置已用于實驗教學，運行狀況良好。通過這套裝置學生可以對控制系統進行網絡和硬件組態(tài)，進而熟悉基于網絡的過程控制系統的組成、設計、調試和運行，并能深入了解生產