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基于SIMATIC的CSTR控制系统实现
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2009-08-28
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本文以多功能过程和实验系统（MPCE）中的连续搅拌（CSTR）反应过程为对象，针对
控制要求，设计了系统的控制方案。该方案除了应用常规PID 控制外，还融合了先进控制算法，如对组分的基于T-S 模糊模型的预测控制，针对温度的自适应模糊控制。同时，在SIMATIC PCS7 和WinCC 上进行了工程实现，探讨了PCS7 过程控制系统产品上实施先进控制的方法。运行结果表明，控制系统切换方便，安全性、有效性和可行性较好，具有良好的控制性能。
关键词：连续搅拌反应器; 多功能过程和实验系统；SIMATIC PCS7；预测控制；模糊控制功能过程与控制教学实验系统(MPCE)[1]是一套控制流程实验的多功能实验仪器系统，由小型流程设备盘台、数字式软仪表与接口硬件、系统监控软件及过程模型软件四部分组成。四部分通过实时数字通信协调运行，完成复杂的半实物模拟实验，可进行各种先进控制策略的设计和研究。
本文针对MPCE 实验装置中的连续反应过程（CSTR）进行了控制系统工程设计，除了常规PID控制之外还采用了模糊控制、软测量技术、预测控制等多种先进控制算法。选用西门子公司的PCS7 BOX 控制器、PCS7 V6 编程组态软件实现控制方案。
控制要求，设计了系统的控制方案。该方案除了应用常规PID 控制外，还融合了先进控制算法，如对组分的基于T-S 模糊模型的预测控制，针对温度的自适应模糊控制。同时，在SIMATIC PCS7 和WinCC 上进行了工程实现，探讨了PCS7 过程控制系统产品上实施先进控制的方法。运行结果表明，控制系统切换方便，安全性、有效性和可行性较好，具有良好的控制性能。
关键词：连续搅拌反应器; 多功能过程和实验系统；SIMATIC PCS7；预测控制；模糊控制功能过程与控制教学实验系统(MPCE)[1]是一套控制流程实验的多功能实验仪器系统，由小型流程设备盘台、数字式软仪表与接口硬件、系统监控软件及过程模型软件四部分组成。四部分通过实时数字通信协调运行，完成复杂的半实物模拟实验，可进行各种先进控制策略的设计和研究。
本文针对MPCE 实验装置中的连续反应过程（CSTR）进行了控制系统工程设计，除了常规PID控制之外还采用了模糊控制、软测量技术、预测控制等多种先进控制算法。选用西门子公司的PCS7 BOX 控制器、PCS7 V6 编程组态软件实现控制方案。
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