基于FF現場總線的PID控制算法應用研究


圖7實現PID控制的OPC客戶程序
該單回路控制過程為自衡非振蕩,具有相互影響的雙容過程。其數學模型可用如下傳遞函數描述:
G(s)=

式中,Kp,Tp,τ為過程的增益、時間常數和時滯。式中的各參數可根據階躍響應曲線用圖解法求得。下面給出確定傳遞函數的參數的方法:設圖7中的控制量為q,測量值為y(∞),新的穩態值為設定值,增益K可由輸入輸出的穩態值直接算出,而Tp,τ則可以用作圖法確定。為了能夠隨時調用在OPC服務器上采集的測量值y并繪制出相應的階躍響應曲線,這里把選擇的數據存放在指定的數據庫中(采用SQL2000數據庫)。同時也是為了在進行算法的仿真的時候,既可以從歷史數據庫中取數據,也可隨著數據的采集,可以不斷刷新數據,進行算法的優化,如圖8所示。

圖8SQLserver數據庫中存取OPC服務器數據
通過FF現場總線的過程控制實驗系統的設計過程,論述OPC技術,目的是希望通過VB去開發OPC自動化接口的客戶應用程序,實現PID控制算法到OPC客戶應用程序的應用編程,方便用戶的使用和系統的維護和升級,同時研究SQLServer2000的數據庫系統,用于歷史數據的存取以及算法的仿真。如何實現更加復雜的先進控制算法,可以使用OLE自動化技術來實現VB與Matlab混合編程,即用VB編寫OPC客戶端程序來實現數據通信,而利用Matlab進行先進控制算法的編寫,從而對現場數據進行分析,是下一步研究的重點。
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