● 摘要
本文以某化工厂多个化工工艺过程为控制对象，设计并实现了计算机控制系统。论文主要进行了以下研究工作。在分析化工工艺过程控制需求的基础上，完成了计算机控制系统的架构。控制系统分为三层，分别是现场控制层、监控层和工厂管理层。按照安全性、实时性和可靠性的要求，实现了计算机控制系统的硬件部分。其中包括硬件的选型，通信的设计、电气连接及采取的可靠性措施和防爆措施等。基于模块化设计的方法，实现了计算机控制系统的软件部分。采用横河电机的SCADA(Supervisory Control And Data Acquisition)软件VDS(Versatile Data Server )开发了上位机程序，完成了人机交互，工艺参数的管理及历史数据的存储、报表。下位机程序采用IEC61131-3语言进行开发，完成了数据采集，过程量的控制及与现场设备的通信等。根据油压机工艺过程的控制需求，设计了电液比例位置系统来实现对过程的控制。采用了常规PID控制策略和模糊自适应PID控制策略，并基于MATLAB对控制器效果进行仿真，仿真结果表明，模糊自适应PID控制策略更有效。