集散式控制系统是一种技术成熟、较为先进的工业过程控制系统,目前我国大型企业已经较广泛使用,这对提高我国大型工业企业自动化水平起了很大作用。但由于其成本、维护等方面的原因,集散式控制系统在中小型企业间并没有得到广泛的推广,这制约着我国工业控制自动化水平的整体提高。相比之下,欧美的许多中小型企业虽然规模不大,但是这些企业的自动化水平却很高,在国际上具有很强的竞争力。目前我国的中小型企业在资金有限的情况下,采用集散式控制系统提高自动化水平是不现实的。 本文就是以此为背景,基于集散式控制系统“分层”的概念和借鉴了现场总线中信号采集和传输数字化、现场设备嵌入式的特点,提出了改进的控制方案。 本文对传统集散式控制系统进行了论述,分析该控制系统及现场总线的特点及应用场合,同时指出了集散式控制系统在目前的应用中存在的一些问题,然后对改进的方案进行阐述。改进的方案分为三层,依次为:监控层、控制层、现场设备层。与传统的集散式控制系统相比最大的不同就是在设备层,该方案的设备层嵌入微处理器,取代传统的现场变送器,具有现场控制功能和进行实时数据采集、转换,从而减轻系统控制层的负担,分散了风险。同时,从设备层出来的是数字信号,传输速度快、实时性好,具有很强抗干扰能力,非常适合工业现场的信号传输。方案的电路、处理器芯片都设计为通用的电路,选用通用芯片,以降低成本、便于维护和开发。 最后部分论述了方案的功率接口和抗现场干扰的措施。并以超细粉体自动分级系统为载体,设计并制作了设备层的硬件电路,编写了设备层数据采集等相关软件,最后对分级系统中分离器的分离电机调速功能进行了验证。 总体来说,该控制方案可以在设备层中分解、嵌入很多这样独立的控制单元,大大减少总控制计算机的负担,增加了系统的灵活性,分散减弱了系统故障的隐患,真正实现了“集散”控制,具有一定的推广价值。