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随着工业生产系统规模的不断扩大,控制规律越来越复杂,要求工业控制系统向着分散化、网络化、智能化和管控一体化的方向发展。工业以太网继承了通用以太网协议统一、成本低和通信速率高等优点,满足了工业控制所必须的实时性与确定性的要求,实现了从现场控制到信息网络的无缝集成,在工业控制中得到了广泛的应用。 本文以青海某集团公司精制氯化钾项目为研究背景,深入研究了EtherNet/Ip工业以太网的通信原理与技术特点。在系统分析实际生产工艺流程的基础上,结合工业以太网的设计原则,设计了基于EtherNet/Ip工业以太网的精制氯化钾生产过程控制系统。该系统由信息层、控制层与设备层三部分组成,通信网络从上到下全部采用EtherNet/Ip工业以太网。控制层采用ControlLogix控制平台,控制程序采用模块化结构,提出了针对该工艺的程序设计流程,以RSLogix为软件开发环境,设计了系统流量与温度控制系统。信息层采用Factory Talk View开发了系统的人机界面,实现了对工艺流程的监控与管理。 针对工业生产过程对连续性的要求,设计了软件与硬件冗余系统,有效的提高了系统运行的可靠性。由于在实际运行中,常规PID控制策略对温度控制效果不佳,提出了单神经元自适应PID温度控制。仿真结果表明该算法对温度有较好的控制效果,为系统的进一步优化提供了解决方案。 经过长时间的实际运行,系统具有控制精度高、通信速率快、稳定性好和可靠性高等特点,系统管控一体化进一步强化,满足了工业生产要求。