先进控制技术在保证产品质量、提高产品收得率、降低生产成本、减少环境污染等方面具有独特的优势,对企业提高经济效益,增强自身的竞争力都有极大的促进作用,使得先进控制技术成了自动化领域研究的热点。结合过程控制领域中另一项新技术——OPC(OLE for Process Control)技术的优势,本论文进行了基于OPC技术的先进控制软件研究与开发。 本论文构建了基于OPC技术的先进控制软件平台,描述了该软件平台中各个模块的设计与实现。首先论述了OPC技术的特点、发展及OPC技术规范,以及在工业控制系统中的集成应用并详细描述了OPC数据访问规范,其次阐述了如何利用VC++语言,通过OPC自动化接口,开发出OPC数据通信接口,最终实现了先进控制软件平台与工业监控组态软件或能提供OPC服务器功能的其它软件进行数据通信。 本论文选用了应用广泛的预测控制技术中的动态矩阵控制(Dynamic Matrix Control-DMC),作为本先进控制软件平台的控制算法,即在分析了DMC控制原理的基础上,开发了DMC软件模块。由于大多数的先进控制都是基于模型的控制,要求对工业过程建立对象模型,因此还进一步开发了对象模型的辨识算法模块。另外,先进控制还涉及到大量过程数据、控制量、控制器参数、对象模型等数据,因而还开发了与软件平台相连的数据库系统。然后在软件平台中对DMC控制和PID控制在大滞后对象控制中的应用结果进行了仿真比较,说明DMC控制比PID控制具有更好的控制性能。最后对先进控制软件的OPC通信进行了测试,重点以iFIX工控软件为例阐述了先进控制软件与工控软件的集成应用过程及结果,另外还提供了与其他OPC服务器软件的测试结果,证明了先进控制软件OPC通信的有效性和开放性。 通过本文的研究,体会到具有标准接口的先进控制软件可以大大提高软件的开发效率,它具有较好的通用性,既可独立于工业监控组态软件,又可以与之协调工作。可以预见,基于OPC技术的先进控制软件具备良好的开放性和可维护性,将具有广阔的应用前景。