文档介绍：青岛科技大学
硕士学位论文
基于FF现场总线的先进控制系统的设计与实现
姓名:张文霞
申请学位级别:硕士
专业:检测仪表与自动化装置
指导教师:周以琳
20070420
基于现场总线的先进控制系统的设计与实现摘要现场总线是目前最具发展前途的现场总线之一,对现场总线的研究已经成为工程界和学术界研究的重点和热点。本课题“基于现场总线的先进控制系统的设计与实现”结合实验室建设,采用中科院沈阳自动化研究所开发的产品设计了一套基金会现场总线过程控制实验系统,并实现了在该现场总线系统上使用先进控制算法对具有时滞性等特性的被控对象的控制,而不仅限于原系统的刂扑惴ā1究翁庵荚谏杓萍嗫厝砑低车耐保ü齇技术实现先进控制算法与现场总线系统的集成,更好地发挥它们各自的技术优势。论文的主要工作包括:首先,介绍了。现场总线、监控软件系统以及先进控制算法的发展,分析了自动化系统中实现基于现场总线的先进控制的必要性和现实意义;研究了现场总线所涉及的关键技术、体系结构以及功能块的组成和功能,为构建基于现场总线过程控制系统平台作了相应的理论支撑。其次,构建了基于现场总线的过程控制实验系统,研究了各个功能模块的相关参数的配置,并搭建起一个基本的实验控制平台;针对系统的时滞问题,研究了预测控制及其改进算法,引入了动态矩阵控制和神经网络控制,分别分析了其优缺点;并提出一种基于神经网络的动态矩阵控制方案,采用两个神经网络来分别构建神经网络预测模型和非线性优化控制器。再次,研究了荽嫒」娣莘裣氖迪中问讲⒃诖嘶∩:同时为了能够随时调用在衿魃喜杉氖荩一步设计了数据库来存取实时数据和历史数据:对衿魃喜杉氖萁先进控制算法的仿真和优化,并搭建起了基于现场总线和际醯募嗫厝件平台,从而实现了基于先进控制算法的控制系统。最后,研究了环境下基于际醯腛客户端接口程序的二次开发过程以及动态矩阵算法和神经网络动态矩阵控制算法的实现,解决了环境下客户端程序与数据库的通讯问题,并比较了两种控制算法的有效性:构建起基于的先迸控制算法的监控程序实现方案,并将其应用到双容液位对象的控制系统中,达到了预期的控制效果。.姹尽务器以及与
关键词现场总线监控软件卣笏惴ㄉ窬缍卣罂刂
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刷醛轹回嘞童日期:彦伊夕年‘月多日本人签名:张复骰皋人签名:张交霞年隆捍跞本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含本人已用于其他学位申请的论文或成果。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做了申请学位论文与资料若有不实之处,本人承担一切相关责任。关于论文使用授权的说明权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘,允许论文被查阅和借阅。本人授权学校可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。本人离校后发表或技大学。C艿难宦畚脑诮饷芎笫视帽臼谌ㄊ年解密后适用于本声明。不保密耐。辍卧拢耆独创性声明究成果。尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外,论文中明确的说明并表示了谢意。日期:本学位论文作者完全了解青岛科技大学有关保留、使用学位论文的规定,有使用学位论文或与该论文直接相关的学术论文或成果时,署名单位仍然为青岛科本学位论文属于:保密口,在朐谝陨戏娇蚰诖颉啊獭青岛科技大学研究生学位论文
第一章绪论论文研究的背景——集中式数字控制系统,随着控制、计算机、通信、网络等技术的发展,信息交换沟通的领域正在迅速覆盖从现场设备到控制、管理的各个层次。信息技术的发展引起自动化系统结构的变革,逐步形成以网络集成自动化系统为基础的企业信息系统。现在现场总线就是顺应这一形势发展起来的新技术,成为当今自动化领域技术发展的热点,被誉为自动化领域的计算机局域网。它的出现,标志着自动化领域的又一个新时代的开始,并对该领域的发展产生重要影响。现场总线就是用于现场智能化装置与控制室自动化系统之间的一个标准化的数字式通信链路,可进行全数字化、双向、多站总线式的信息数字通信,实现相互操作以及数据共享【俊Mü梢允迪挚缤绲姆植际娇刂啤0凑展实绻委员会曜己拖殖∽芟呋鸹酕亩ㄒ錥:现场总线是连接智能现场设备和自动化系统的数字式、双向传输、多分支结构的通信网络。根据上述定义,可以看出现场总线的主要特点是:分散化、数字化、网络化和智能化。现场总线技术将专用微处理器置入传统的测量控制仪表,使他们各自都具有了数字计算和数字通信功能,采用可进行简单连接的双绞线等作为总线,把多个测量控制仪表连接成的网络系统,并按公开、规范的通信协议,在位于现场的多个微机化测量控制设备之间