現(xiàn)場總線式智能控制技術研究.pdf

1、現(xiàn)場總線技術具有數(shù)字化、全分散性、開放性和互操作性等特點，是工業(yè)過程的一種發(fā)展趨勢。當前有多種現(xiàn)場總線協(xié)議并存，由于工藝和控制要求的區(qū)別，不同的設備或局部網(wǎng)絡都有可能采用具備不同協(xié)議的現(xiàn)場總線控制裝置，若要在它們之間實現(xiàn)信息的交換與共享，就必須進行協(xié)議間的轉換。因此，如何實現(xiàn)這些現(xiàn)場設備間的互聯(lián)已成為工業(yè)控制網(wǎng)絡中亟待解決的問題。 本課題是廣西科技攻關項目“現(xiàn)場總線技術過程控制研制”和廣西研究生教育創(chuàng)新計劃項目“基于SOPC技術

2、的現(xiàn)場總線協(xié)議轉換技術研究”的研究內(nèi)容之一，集中研制通信控制與協(xié)議轉換模塊，通過它實現(xiàn)對局部現(xiàn)場控制網(wǎng)絡的通信控制及異種協(xié)議現(xiàn)場控制網(wǎng)絡間的互聯(lián)。論文主要研究內(nèi)容如下： 1.以MODBUS協(xié)議為底層控制協(xié)議，采用主從式網(wǎng)絡結構實現(xiàn)現(xiàn)場設備的通信控制。以MODBUS、PROFIBUS協(xié)議的傳輸結構出發(fā)，分析了兩協(xié)議間的傳輸報文格式，設計了協(xié)議轉換模塊，實現(xiàn)了局部現(xiàn)場網(wǎng)絡之間的互聯(lián)與信息傳輸。 2.針對現(xiàn)場控制中具有大時滯、

3、大慣性、變參數(shù)等特點的電阻加熱溫度控制系統(tǒng)，在PID控制算法理論研究及仿真分析的基礎上，探索了一種時域范圍內(nèi)的預測控制算法。該算法為大滯后系統(tǒng)的預測控制提供了理論基礎，比PID控制算法更具優(yōu)越性。 3.通過MODBUS協(xié)議進行了具有監(jiān)控功能的8路開關量I/O模塊的信息傳送。 4.以智能溫度模塊、I/O模塊和通信控制模塊構建一個小型局部網(wǎng)絡，并在該網(wǎng)絡中進行MODBUS協(xié)議和PROFIBUS協(xié)議的轉換。通過協(xié)議的轉換，實現(xiàn)