基于FF的网络化控制实验平台

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1、哈尔滨工业大学工学硕士学位论文摘要随着计算机和网络技术的迅速发展，过程控制领域正在经历从传统的DCS控制系统到利用各种现场总线技术的网络化控制系统的转变。网络化控制系统一方面克服了传统控制系统控制功能相对集中、布线与维护困难、智能化程度较低等缺点;另一方面由于控制回路中通信网络的引入，控制系统的设计也变得更加复杂。本文通过设计一个基金会现场总线过程控制实验系统，一方面为我校师生提供了一个学习现场总线技术的实验平台，另一方面也为我们对网络化控制环境下控制系统设计等问题的研究提供了软硬件支持。该系统的完成和投入使用，对于基金

2、会现场总线产品的开发、产品互操作性测试、网络化环境下控制技术研究，以及基金会现场总线技术培训和与国内有关厂家或研究机构开展技术交流和合作都有重要意义。本文首先阐述了基金会现场总线实验系统的设计，介绍了系统软硬件选用、设备安装和调试以及系统组态的过程。监控软件采用Labview图形化开发环境设计，从而可以很好的利用其功能强大、方便灵活、易于与第三方软件集成的特点。针对参数整定过程中出现的困难，提出了将神经网络模糊PID自整定技术应用到基金会现场总线系统中的方案。为了充分有效的利用实验室有限的软硬件资源，同时也是对通过Int

3、emet进行远程实时控制做出的尝试，我们还利用Labview开发了有关的远程实验程序。讨论了远程控制中的不确定时间延迟对系统稳定性的影响，并提出了对控制算法的改进措施。最后对本文进行了总结，并提出了有待进一步开展的工作。关键词荃金会现场总线;Labview;OPC;稳定性:时间延迟哈尔滨工业大学工学硕士学位论文AbstractWithrapiddevelopmentofcomputerandnetworktechnology,processcontrolareaisundergoingaturnoverfromconve

4、ntionalcontrolsystemsuchasDCStonetworkedcontrolsystembasedoncertainkindoffieldbuses.Ononehand,networkedcontrolsystemovercomesmanydisadvantagesofconventionalcontrolsystem,suchascomparativelycentralizedcontrolfunctionality,uneasywiringandmaintenance,poorintelligenc

5、e;ontheotherhand,duetointroductionofcommunicationnetworkintocontrolloops,designofcontrolsystembecomesmorecomplicated.AnexperimentalprocesscontrolsystembasedonFoundationFieldbusisdesignedinthisthesis,whichhasservedasanexperimentalplatformforteachersandstudentsinou

6、rschooltostudyfieldbustechnology.Moreover,ithasprovidedsoftwareandhardwaresupportforourstudyofcontrolsystemdesigninnetworkenvironment.CompletionandtakingintouseofthissystemisveryhelpfulfordevelopmentofFoundationFieldbusproducts,interoperabilitytest,studyofcontrol

7、iechnologyinnetworkenvironment,trainingofFoundationFieldbustechnology,technologyinterchangeandcollaborationwithdomesticmanufacturersorresearchinstitutes.DesignofFoundationFieldbusexperimentalsystemisspecifiedatfirst,selectionandinstallationofsystemsoftwareandhard

8、wareaswellassystemconfigurationprocessisdescribed.SupervisoryandcontrolsoftwareisdesignedinLabviewgraphicaldevelopmentenvironment;consequentlywecanmakegooduseo