基于組態(tài)的生化過程監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計.pdf

1、生化工業(yè)在國民經(jīng)濟中占有重要地位，然而生化過程生產(chǎn)工藝復(fù)雜，反應(yīng)過程不可逆轉(zhuǎn)，一旦出現(xiàn)問題，就會浪費大批生成原料，甚至對現(xiàn)場人員人身安全造成威脅，因此對生化過程監(jiān)控技術(shù)和故障診斷的研究具有非常重要的意義。本課題來源于國家自然科學(xué)基金項目“基于數(shù)據(jù)的生化過程自適應(yīng)建模和多目標(biāo)協(xié)同優(yōu)化控制研究(項目編號:61173071)”和河南省高校創(chuàng)新人才支持計劃項目“基于數(shù)據(jù)的生化過程故障診斷與狀態(tài)監(jiān)控研究（項目編號:2012HASTIT011）”，

2、主要研究內(nèi)容和取得成果如下:
　　(1)首先通過對生化過程生產(chǎn)工藝和控制原理的研究，在充分了解監(jiān)控系統(tǒng)功能要求和項目需求的基礎(chǔ)上，構(gòu)筑了上位機與下位機相結(jié)合、工控機與觸摸屏聯(lián)合使用的總體設(shè)計方案。
　　(2)以西門子PLC-300為核心完成了下位機控制系統(tǒng)的設(shè)計。設(shè)計出合理的外部信號采集與處理方法，通過PLC與變頻器相結(jié)合實現(xiàn)了對攪拌電機轉(zhuǎn)速的控制，完成了下位機PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計。
　　(3)基于組態(tài)技術(shù)實現(xiàn)了上位機

3、監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計。在MCGS通用版中完成了工控機組態(tài)工程設(shè)計，在MCGS嵌入版中完成了觸摸屏組態(tài)工程設(shè)計。在組態(tài)環(huán)境中完成了實時數(shù)據(jù)庫構(gòu)建、設(shè)備組態(tài)、人機界面設(shè)計以及腳本程序的編寫。通過工業(yè)以太網(wǎng)將下位機PLC控制系統(tǒng)與工控機、觸摸屏進(jìn)行連接，實現(xiàn)了系統(tǒng)的實時通訊。
　　(4)利用支持向量機算法實現(xiàn)了系統(tǒng)在線故障診斷功能。通過對支持向量機分類算法研究，結(jié)合生化過程故障特點，提出了基于支持向量機的故障診斷方法，并通過OPC接口標(biāo)準(zhǔn)將診