基于網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的液位控制系統(tǒng)的設(shè)計與研究.pdf

1、隨著自動化技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展，工業(yè)控制領(lǐng)域經(jīng)歷了一場由最初的集散控制系統(tǒng)到現(xiàn)在正在流行的現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)的變革，但是由于現(xiàn)場總線本身存在的一些問題，例如：多種總線標(biāo)準(zhǔn)使其開放性、互操作性較差，與企業(yè)的管理網(wǎng)絡(luò)不能很好的進(jìn)行互聯(lián)，使得現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)的發(fā)展和應(yīng)用受到了制約。當(dāng)現(xiàn)場總線的發(fā)展遇到阻礙時，以太網(wǎng)技術(shù)卻憑借著應(yīng)用廣泛、成本低廉、通信速率高、軟硬件資源豐富、易于與Internet連接等優(yōu)勢，在控制領(lǐng)域得到了迅猛發(fā)

2、展，這又將引起工業(yè)控制領(lǐng)域新的變革。 本文基于西門子工業(yè)以太網(wǎng)和PROFIBUS現(xiàn)場總線設(shè)計了一套網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)，完成了控制系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計，PLC系統(tǒng)的組態(tài)和監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計等工作，并對控制系統(tǒng)的組成和工作原理以及控制系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、硬件設(shè)備和軟件環(huán)境進(jìn)行了詳細(xì)的說明；提出了在上位機(jī)MATLAB環(huán)境下編程實現(xiàn)控制算法，通過OPC協(xié)議使MATLAB與組態(tài)軟件WinCC進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊，在網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)中實現(xiàn)復(fù)雜控制算法的新思路；為了解決

3、傳統(tǒng)PID控制算法不能在線整定K<,p>、T<,i>和T<,d>三個參數(shù)，無法滿足對模型未知或時變系統(tǒng)的控制要求等問題，對神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制進(jìn)行了研究，并以該網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)為基礎(chǔ)，在實現(xiàn)了數(shù)字PID控制的基礎(chǔ)上，最終實現(xiàn)了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID參數(shù)自整定控制。 本文選擇工業(yè)過程中最常見的液位作為控制目標(biāo)，在此控制系統(tǒng)上進(jìn)行了大量的實驗研究。實驗結(jié)果表明：該套網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計合理，系統(tǒng)組態(tài)準(zhǔn)確，控制算法有效，控制效果良好，為工業(yè)控制領(lǐng)域提供了