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新型过控平台研制及智能控制系统研究

谭丹  
【摘要】: 研究开发了基于Profibus-DP的新型过程实践系统,设计并构建了监控层、控制层和现场层的总体结构,对象系统由典型的液位、压力、流量、温度四大过程参数组成;控制系统由先进的PC-based智能模块、S7-300PLC、智能调节器等多控制器组成,为智能控制技术在过程系统中研究与应用提供了完整的平台与自动化解决方案。 针对液位、流量、温度等过程参数的非线性、时变、惯性大、数学模型难以建立等特点,运用所学的控制理论分析了普通PID、模糊控制及自适应控制的优缺点,提出了一种基于PLC的模糊自适应PID控制方法,论述了模糊自适应PID的原理及结构,设计了模糊自适应控制器,构建了液位、流量、温度等被控系统的模糊规则与控制策略,根据PLC程序中已有的规则库在线自整定PID参数,使系统具有普通PID精度高,模糊控制自适应强的特点,实现了对不同参数过程系统的闭环控制。 设计的WINCC上位监控系统,实现了对液位、流量、温度的参数变化、趋势显示、随机干扰、性能指标等进行实时跟踪监控,及时反映被控对象的工作状态、参数适应及控制效果等工况,为进一步分析与决策提供了有效的依据。 通过系统的软、硬件调试,得出了常规PID与模糊自适应PID不同控制方案的结果,证明了该系统方案的有效性。


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