基于網(wǎng)絡的實驗室過程控制系統(tǒng)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(xiàn)代控制系統(tǒng)的規(guī)模日趨大型化、復雜化，對設備和被控系統(tǒng)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(chǎn)過程高效、安全的進行，保證并提高產(chǎn)品質(zhì)量，通過控制網(wǎng)絡對生產(chǎn)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(shù)量少，功能單一等問題，我們開發(fā)了基于網(wǎng)絡的過程控制系統(tǒng)實驗裝置，以實現(xiàn)對設備資源、網(wǎng)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(zhì)量。 基于網(wǎng)絡的過程控制系統(tǒng)由上位機監(jiān)控系統(tǒng)和下位機PLC控制系統(tǒng)兩部分構成。整個網(wǎng)絡采用兩層網(wǎng)絡拓撲結構，上層為工業(yè)以太網(wǎng)，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(xiàn)場總線，用于下位機PL主站和從站之間的通信。系統(tǒng)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(xiàn)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(tǒng)的實現(xiàn)，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(tǒng)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(tǒng)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(tǒng)進行網(wǎng)絡和硬件組態(tài)，進而熟悉基于網(wǎng)絡的過程控制系統(tǒng)的組成、設計、調(diào)試和運行，并能深入了解生產(chǎn)