基于集散控制理論的嵌入式分層過(guò)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(jìn)的工業(yè)過(guò)程控制系統(tǒng)，目前我國(guó)大型企業(yè)已經(jīng)較廣泛使用，這對(duì)提高我國(guó)大型工業(yè)企業(yè)自動(dòng)化水平起了很大作用。但由于其成本、維護(hù)等方面的原因，集散式控制系統(tǒng)在中小型企業(yè)間并沒(méi)有得到廣泛的推廣，這制約著我國(guó)工業(yè)控制自動(dòng)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(dòng)化水平卻很高，在國(guó)際上具有很強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力。目前我國(guó)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(dòng)化水平是不

2、現(xiàn)實(shí)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(chǎng)總線(xiàn)中信號(hào)采集和傳輸數(shù)字化、現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備嵌入式的特點(diǎn)，提出了改進(jìn)的控制方案。 本文對(duì)傳統(tǒng)集散式控制系統(tǒng)進(jìn)行了論述，分析該控制系統(tǒng)及現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)的特點(diǎn)及應(yīng)用場(chǎng)合，同時(shí)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(wèn)題，然后對(duì)改進(jìn)的方案進(jìn)行闡述。改進(jìn)的方案分為三層，依次為：監(jiān)控層、控制層、現(xiàn)場(chǎng)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(chǎng)變送器，具有現(xiàn)場(chǎng)控制功能和進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集、轉(zhuǎn)換，從而減輕系統(tǒng)控制層的負(fù)擔(dān)，分散了風(fēng)險(xiǎn)。同時(shí)，從設(shè)備層出來(lái)的是數(shù)字信號(hào)，傳輸速度快、實(shí)時(shí)性好，具有很強(qiáng)抗干擾能力，非常適合工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的信號(hào)傳輸。方案的電路、處理器芯片都設(shè)計(jì)為通用的電路，選用通用芯片，以降低成本、便于維護(hù)和開(kāi)發(fā)。 最后部分論述了方案的功率接口和抗現(xiàn)場(chǎng)干擾的措施。并以超細(xì)粉體自動(dòng)分級(jí)系統(tǒng)為載體，設(shè)計(jì)并制作了設(shè)備層的硬件電路，編寫(xiě)了設(shè)備層數(shù)據(jù)