基于集散控制理論的嵌入式分層過程控制方法.pdf

1、集散式控制系統(tǒng)是一種技術(shù)成熟、較為先進的工業(yè)過程控制系統(tǒng)，目前我國大型企業(yè)已經(jīng)較廣泛使用，這對提高我國大型工業(yè)企業(yè)自動化水平起了很大作用。但由于其成本、維護等方面的原因，集散式控制系統(tǒng)在中小型企業(yè)間并沒有得到廣泛的推廣，這制約著我國工業(yè)控制自動化水平的整體提高。相比之下，歐美的許多中小型企業(yè)雖然規(guī)模不大，但是這些企業(yè)的自動化水平卻很高，在國際上具有很強的競爭力。目前我國的中小型企業(yè)在資金有限的情況下，采用集散式控制系統(tǒng)提高自動化水平是不

2、現(xiàn)實的。 本文就是以此為背景，基于集散式控制系統(tǒng)“分層”的概念和借鑒了現(xiàn)場總線中信號采集和傳輸數(shù)字化、現(xiàn)場設(shè)備嵌入式的特點，提出了改進的控制方案。 本文對傳統(tǒng)集散式控制系統(tǒng)進行了論述，分析該控制系統(tǒng)及現(xiàn)場總線的特點及應(yīng)用場合，同時指出了集散式控制系統(tǒng)在目前的應(yīng)用中存在的一些問題，然后對改進的方案進行闡述。改進的方案分為三層，依次為：監(jiān)控層、控制層、現(xiàn)場設(shè)備層。與傳統(tǒng)的集散式控制系統(tǒng)相比最大的不同就是在設(shè)備層，該方案的設(shè)備

3、層嵌入微處理器，取代傳統(tǒng)的現(xiàn)場變送器，具有現(xiàn)場控制功能和進行實時數(shù)據(jù)采集、轉(zhuǎn)換，從而減輕系統(tǒng)控制層的負擔，分散了風險。同時，從設(shè)備層出來的是數(shù)字信號，傳輸速度快、實時性好，具有很強抗干擾能力，非常適合工業(yè)現(xiàn)場的信號傳輸。方案的電路、處理器芯片都設(shè)計為通用的電路，選用通用芯片，以降低成本、便于維護和開發(fā)。 最后部分論述了方案的功率接口和抗現(xiàn)場干擾的措施。并以超細粉體自動分級系統(tǒng)為載體，設(shè)計并制作了設(shè)備層的硬件電路，編寫了設(shè)備層數(shù)據(jù)