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CIPS(ComputerIntegratedProcessSystem)是一个复杂的综合自动化系统，它是一种在自动化技术、信息技术、计算机技术和各种生产技术的基础上，通过计算机网络和数据库将工厂全部生产经营活动所需的信息集成起来，集控制、调度、管理、经营、决策于一体，形成一个适应生产环境不确定性和市场需求多变性的总体最优的高质量、高效益、高柔性的智能生产系统，它是解决流程工业复杂综合自动化的一种有效途径。CIPS将流程工业全集成自动化系统分为三层：ERP(EnterpriseResourcePlan)层、MES(ManufectureExecutiveSystem)层、PCS(ProcessControlSystem)层。其中，ERP层采用以财务分析决策为核心的整体资源优化技术，MES层采用综合生产指标为目标的生产过程优化运行、优化控制与优化管理技术，PCS层采用以产品质量和工艺要求为目标的先进控制技术、常规控制技术以及智能优化控制技术。通过ERP和MES层，完成内部物流以及生产过程成本的控制与管理等生产和管理活动，然后下达具体的生产指标，在PCS层实现企业生产过程的安全、稳定、均衡、优质、高产、低耗和少污染目标。因此PCS层是CIPS的基础实现层。
本文结合制浆造纸CIPS体系结构，针对美利纸业生产线流程控制系统，着重研究其中的PCS层的实现方法，主要工作包括两大方面：
1、PCS层的体系结构的研究及具体实现：
PCS层包括厂级、车间级、现场仪表级的底层的检测和控制，是由多台计算机和控制器构成的分布式控制系统，它以现场总线通讯网络为基础，实现PCS层的通讯和控制。设计中选用SIEMENS公司的PCS7(ProcessControlSystemVersion7th)系统，PCS7包括SIMATICS7PLC硬件和STEP7/WINCC等编程软件，在PCS7系统中可以采用工业以太网、PROFIBUS-DP、PROFIBUS-PA/HART等现场总线构成自上而下的通讯连接。PCS7的软件提供PLC、Server和0S(0perationStation)站软件编程的开发平台，在PCS7软件中组态硬件、采用CFC(ContinuousFunctionChart)编制PLC的测控程序，产生的变量和0S画面自动生成到0S软件WinCC中。为工程师实现大的工厂级的DCS系统提供了良好的软件平台。本文介绍了现场总线的通讯机制，包括实时工业以太网、PROFIBUS现场总线。工业以太网现场总线源自商业以太网，同时兼容实时通讯协议，有效地避免了商用以太网数据传输的不确定性，文中介绍了SIEMENS的PROFINET工业以太网，在这种工业以太网中引入IEEE1588时间片通讯机制，大大提高了工业以太网的通讯实时性，是完成工厂级和车间级网络通讯的主要媒体；在车间级的控制器之间，可以采用PROFIBUS的通讯网络；在仪表级的现场总线连接采用PROFIBUS-PA网络。
2、车间级优化控制算法的研究及仿真实现：
在CIPS系统中，要能够根据车间的综合技术指标，将内部的每个单回路控制器联系起来，进行车间级的优化控制。文中针对漂白工段的控制系统，对浆料的白度和残碱进行神经网络优化，通过优化计算出各化学品流量的设定值等工艺参数，有效地降低了成本，提高了产品质量。