基于Profibus現(xiàn)場總線的過程控制系統(tǒng)開發(fā).pdf

1、為使工科學生在校期間受到良好的工程實踐鍛煉，創(chuàng)建具有實際工程環(huán)境的實驗室一直是過程控制實驗室建設的重要目標。結合自動化及相關專業(yè)的教學特點和實驗室建設項目，模擬工業(yè)生產過程現(xiàn)場實際應用的控制系統(tǒng)目前流行的結構形式，采用兩層網(wǎng)絡拓撲結構，開發(fā)基于以太網(wǎng)及Profibus現(xiàn)場總線的過程控制系統(tǒng)教學實驗，是論文的主要研究內容。 實驗裝置是根據(jù)過程控制系統(tǒng)發(fā)展趨勢，集PLC技術、網(wǎng)絡技術和計算機監(jiān)控技術為一體，采用工業(yè)現(xiàn)場常用的過程控制

2、儀表，以液位、壓力、溫度及流量為主要被控變量構成的。系統(tǒng)上層采用以太網(wǎng)，底層采用現(xiàn)場總線Profibus—DP，以西門子公司的S7 300 PLC為控制器，運用STEP7 V5.2、WinCC V6.0、SIMATIC NET V5.3等軟件平臺設計和開發(fā)了用于數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)記錄及通訊、實驗狀態(tài)監(jiān)視，實現(xiàn)數(shù)字PID控制及各種智能控制算法的實驗教學軟件。 針對基于網(wǎng)絡的過程控制系統(tǒng)被控實驗裝置的特點，本文以液位控制系統(tǒng)實驗裝置為被

3、控對象，通過參數(shù)辨識建立其數(shù)學模型，編制了最小二乘參數(shù)辨識接口程序和教學實驗圖形界面；闡述了帶死區(qū)的變速積分PID控制算法在液位控制系統(tǒng)中的應用，并利用神經元不完全微分PID控制算法，開發(fā)了神經元實驗教學平臺，并利用該神經元訓練PID的控制參數(shù)，便于學生掌握PID參數(shù)對控制性能的影響。 基于網(wǎng)絡的過程控制系統(tǒng)不僅可以進行自動控制原理和系統(tǒng)的實驗，還為多種先進控制算法提供一個實物仿真實驗平臺。通過實驗教學，學生可以充分得到生產過程