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基于FCS的信息控制一体化系统的研究

吴化柱  
【摘要】: 现场总线的产生和发展引发了工业控制领域的一场革命。现场总线以其全数字、全分散、全开放的特点适应了工业控制现场的分散化、网络化和智能化的发展趋势而成为控制领域的一个热点,基于现场总线的信息控制一体化系统正在逐步取代传统控制系统,而走在学科发展的前沿并产生巨大的社会和经济效益。如今,正逢我国处于新技术改造和产品的升级换代期间,将先进的科研成果向实际应用阶段转化以实现我国由“工业经济”向“信息经济”的转变已显得尤为关键和迫切,本课题正是在这种产业背景和技术背景下面向实际应用而展开的。 间歇生产过程(又称批量生产过程)是工业生产中广泛采用的一种生产方式。间歇控制本身具有控制柔性度高、控制策略灵活、多种控制方式并存、开关量控制与模拟量控制并重等特点和难点,相关设备状态联锁条件严格,对控制系统提出了更高的要求。同时,现代工业控制现场的规模越来越大,而且生产过程中需要大量的传感器、执行器、调节器等相关设备,它们相对分散且分布在非常广泛的范围内。所以,对现场设备状态的监控、生产过程的自动实现和对现场数据的采集、处理和传送成为信息控制一体化系统功能的核心,而基于现场总线的信息控制一体化系统的研究为解决这类问题提供了新的方案和借鉴,并对整个工业现场控制都具有普遍的意义。 “本钢流体量数据采集、管理和活化炉监控系统”的特点是采集的点数多、地域分布广、系统能够自动监视网络故障和设备状态、控制任务繁重、具有典型的综合间歇控制的特点和要求,联锁条件严格。其特点完全符合了现代工业发展的网络化、分散化和智能化的发展趋势。文中论证了现场总线控制系统作为企业基层INTRANET数据采集监控网络和实现过程控制的优势,提出并论证了采用SHCAN2000型现场总线控制系统来设计和实现信息控制一体化在现场环境中应用的可行性。同时深入论述了SHCAN2000型系统的体系结构,系统应用过程中硬件设计、软件设计以及如何通过上微机编程和下位机组态 大连铁道学院工学硕士学位论文 来实现系统功能的。 本课题设计的基于现场总线的信息控制一体化系统已经在本钢集团 得到了成功的应用,系统功能强大、控制效果好,智能程度高,在工业 控制现场具有良好的推广应用价值。证明本文提出的实现方案设计合 理,切实可行,为现场总线在工业控制领域的进一步应用作了有益的尝 试。


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