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基于FF现场总线监控软件改进设计
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2009-06-30
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针对原有DCS系统监控软件实现的困难，在中科院NCS系列系统基础上，提出一种改进的基于FF现场总线和OPC技术的动态矩阵控制实现方法。实验表明，该方案控制效果优于提供的内嵌PID算法,达到了预期的控制效果。
当前，工业控制系统正在向着开放化、数字化、智能化、分布化和网络化的方向发展[1]。现场总线控制系统（FCS）顺应这一发展趋势,正取代着传统的DCS和PLC系统而成为主流的控制系统。为此我们采用中科院沈阳自动化研究所开发的基于FF现场总线的过程控制实验系统[2]，包括NCS-IF105现场总线变送器、NCS-FI105现场总线变送器、NCS-LD105现场总线网关等，作为工科自动化类专业学习原有DCS系统JBS2GK03 过程控制实验装置的实验平台。本实验测控系统采用的JBS2GK03 水箱控制系统[3]，其被控参数变量为液位、流量、温度和压力，被控对象常常有纯滞后的存在，导致利用实际输出作为反馈信息往往不能及时地改变控制作用。而且中科院沈阳自动化研究所设计的这套过程控制实验系统所采用的控制算法主要是常规PID控制，并且控制算法是基于当前时刻的输出偏差，对纯滞后无能为力，导致控制效果较差甚至极差。而DMC作为一种预测控制算法，可以直接用于时滞对象而无需附加其它的控制结构。因此在利用VB6.0设计实际的监控软件系统时,就可以利用OPC技术[4，5]，实现动态矩阵控制算法与FF现场总线控制系统的集成,更大发挥它们各自的优势,可以获取令人满意的结果。
当前，工业控制系统正在向着开放化、数字化、智能化、分布化和网络化的方向发展[1]。现场总线控制系统（FCS）顺应这一发展趋势,正取代着传统的DCS和PLC系统而成为主流的控制系统。为此我们采用中科院沈阳自动化研究所开发的基于FF现场总线的过程控制实验系统[2]，包括NCS-IF105现场总线变送器、NCS-FI105现场总线变送器、NCS-LD105现场总线网关等，作为工科自动化类专业学习原有DCS系统JBS2GK03 过程控制实验装置的实验平台。本实验测控系统采用的JBS2GK03 水箱控制系统[3]，其被控参数变量为液位、流量、温度和压力，被控对象常常有纯滞后的存在，导致利用实际输出作为反馈信息往往不能及时地改变控制作用。而且中科院沈阳自动化研究所设计的这套过程控制实验系统所采用的控制算法主要是常规PID控制，并且控制算法是基于当前时刻的输出偏差，对纯滞后无能为力，导致控制效果较差甚至极差。而DMC作为一种预测控制算法，可以直接用于时滞对象而无需附加其它的控制结构。因此在利用VB6.0设计实际的监控软件系统时,就可以利用OPC技术[4，5]，实现动态矩阵控制算法与FF现场总线控制系统的集成,更大发挥它们各自的优势,可以获取令人满意的结果。
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