基于现场总线的黑液浓度软测量仪表及控制

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1、基于现场总线的黑液浓度软测量仪表及控制摘要本课题的主要内容就是对工业现场总线PROFIBUS．DP的应用技术进行探讨，解析PROFIBUS．DP总线协议，并把PROFIBUS．DP技术应用于碱回收黑液浓度控制领域，开发基于PROFIBUS．DP的黑液浓度软测量智能仪表。工业现场总线技术是当今工业自动化领域的热点之一，它是工业控制领域的网络技术，代表了工业自动化发展的潮流。现场总线技术将专用微处理器置入传统的测量仪表，使它们各自都具有了数字计算和通信能力。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网络系统，并按公开、规范的通信协议

2、，在位于现场的多个微机化测量控制设备之间以及现场仪表与远程控制计算机之间，实现数据传输与信息交换，形成各种适应实际需要的自动控制系统。PROFIBUS现场总线是目前世界上发展最好、技术成熟、应用最广泛的现场总线技术之一。PROFIBUS既适合于自动化系统与现场信号单元的通讯，也可用于直接连接带有总线接口的变送器、执行器、传动装置和其它现场仪表及设备，对现场信号进行采集和监控。纸厂碱回收控制系统中黑液浓度的在线测量一直是个难题。黑液浓度控制是碱回收蒸发工段的最终目标，其控制效果的好坏对后续燃烧工段起着举足轻重的作用。由于黑液浓度直接测量仪表价格比较昂

3、贵，我们采用现场温度和压力传感器对黑液温度和二次蒸汽压力两个参数进行在线检测。在此基础上，通过采用数据拟合技术建立黑液浓度软测量数学模型，从而间接求出黑液浓度。在简要介绍了传统的C．P(浓度．压力)黑液浓度控制方案的基础上，分析了其在生产实践中的不足之处。通过改变蒸发工段黑液浓度的控制模式，提出了一种改进型的C．F(浓度．流量)黑液浓度控制方案。利用步进式自寻优原理搜索出最佳蒸汽压力设定值，并给出了具体的控制算法。在保证安全生产的前提下，提高了蒸发系统的生产能力。在此基础上，介绍了基于PROFIBUS．DP的黑液浓度软测量智能仪表的硬件和软件设计。

4、硬件上，以单片机AT89S52为处理器实现黑液浓度软测量运算及控制的智能化，以PROFIBUS．DP专用协议芯片SPC3为核心实现智能仪表的远程通信。软件上，按照DP总线的规范要求，介绍了SPC3的相关编程方法，设计SPC3初始化及通讯处理的模块化程序，从而实现可靠的、实用的、具有远程通信和控制能力的智能仪表的开发。关键词：现场总线，PROFIBUS．DP，SPC3，软测量，黑液浓度，控制IIINSTRUMENTBASEDONFIELDBUSONSoFTMEASUREMENTOFCONSISTENCYOFBLACKLIQUORANDCONTROLA

5、BSTRACTTheapplicationtechnologyof．PROFIBUS—Dp'analyzingitsprotocol，applyingthistechnologytothecontrol0fconsisitencyofblackliquorinpapermakingandexploitingtheintelligentinstrumentisdiscussedinthethesis．Industrialfieldbustechnologyisnowdaysahotpointintheareaofindustrialautomatio

6、n．Itisregardedasthenettechnologyofindustryandrepresentsthetideoftheindustrialdevelopment。ThetraditionalmeasurementinstrumentimbeddingwiththemicfoprocessorbytechnologyofFieldbushasthecapacityofcalculateandcommunication．Thetwisted—pairlinewithsimpleconnectionasthebuscanconnectse

7、veralfieldbusinstrument．Itbuildsupafieldbuscontrolsystem．Theintelligentinstrumentcancommunicateeachotheraccordingtoopenandstandardprotoc01．Avarietyofautomaticcontrolsystemcanbebuildupbasedontheintelligentinstrument。PROFIBUSfieldbusiswelldevelopment，themostwidelyusedandconsumma

8、tetechnologyfieldbus。ThePROFIBUSisnotonlyadaptedtothecommunic