基于網(wǎng)絡(luò)的實(shí)驗(yàn)室過程控制系統(tǒng)開發(fā)與模糊控制算法應(yīng)用研究.pdf

1、隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，現(xiàn)代控制系統(tǒng)的規(guī)模日趨大型化、復(fù)雜化，對(duì)設(shè)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(jìn)行，保證并提高產(chǎn)品質(zhì)量，通過控制網(wǎng)絡(luò)對(duì)生產(chǎn)過程進(jìn)行在線監(jiān)測、控制，已成為目前過程控制領(lǐng)域的一個(gè)研究熱點(diǎn)。 為了適應(yīng)這一形式的發(fā)展要求，并且針對(duì)當(dāng)前實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的實(shí)驗(yàn)裝置數(shù)量少，功能單一等問題，我們開發(fā)了基于網(wǎng)絡(luò)的過程控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)裝置，以實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備資源、網(wǎng)絡(luò)資源的充分利用和對(duì)實(shí)驗(yàn)

2、裝置的實(shí)驗(yàn)共享，提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量。 基于網(wǎng)絡(luò)的過程控制系統(tǒng)由上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)和下位機(jī)PLC控制系統(tǒng)兩部分構(gòu)成。整個(gè)網(wǎng)絡(luò)采用兩層網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，上層為工業(yè)以太網(wǎng)，用于上位機(jī)PC之間以及上位機(jī)和下位機(jī)PLC之間的通信；底層為PROFIUBS-DP現(xiàn)場總線，用于下位機(jī)PL主站和從站之間的通信。系統(tǒng)用SIMATIC STEP 7軟件進(jìn)行硬件組態(tài)以及編程，并用組態(tài)軟件WinCC實(shí)現(xiàn)了上位機(jī)與PLC的動(dòng)態(tài)連結(jié)及監(jiān)控畫面的設(shè)計(jì)。論文還以液位控制實(shí)

3、驗(yàn)裝置為例，說明了模糊控制實(shí)驗(yàn)在過程控制系統(tǒng)的實(shí)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(jī)理，在此基礎(chǔ)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(yīng)用，有助于實(shí)驗(yàn)者加深對(duì)模糊控制的理解和提高實(shí)際應(yīng)用能力。 該過程控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)裝置已用于實(shí)驗(yàn)教學(xué)，運(yùn)行狀況良好。通過這套裝置學(xué)生可以對(duì)控制系統(tǒng)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)和硬件組態(tài)，進(jìn)而熟悉基于網(wǎng)絡(luò)的過程控制系統(tǒng)的組成、設(shè)計(jì)、調(diào)試和運(yùn)行，并能深入了解生產(chǎn)