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《基于profibus的熱電廠多智能體控制系統(tǒng)的設(shè)計的論文》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學術(shù)論文-天天文庫。
1、基于PROFIBUS的熱電廠多智能體控制系統(tǒng)的設(shè)計的論文摘要在深入研究profibus總線技術(shù)的基礎(chǔ)上設(shè)計并實現(xiàn)了熱電廠生產(chǎn)控制系統(tǒng)。主要介紹了基于profibus的熱電廠智能體的劃分，多智能體控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及其實現(xiàn)。采用多智能體的方法，將以前的控制模塊和監(jiān)測模塊封裝成單個的智能體，組成多智能體系統(tǒng)，解決控制、監(jiān)測和維護相互隔離的問題，從而達到信息交換容易、控制處理效率高的目的。關(guān)鍵詞現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)智能體1引言現(xiàn)場總線技術(shù)是上個世紀80年代出現(xiàn),90年代興起的自動化領(lǐng)域的一項新技術(shù)?，F(xiàn)場總線是用于過程自動化或制造自動化中的，實現(xiàn)
2、智能化現(xiàn)場設(shè)備（變送器，執(zhí)行器，控制器）與高層設(shè)備（主機，網(wǎng)關(guān)，人機接口設(shè)備）之間互聯(lián)的，全數(shù)字、串行、雙向的通信系統(tǒng)。通過它可以實現(xiàn)跨網(wǎng)絡(luò)的分布式控制?；诂F(xiàn)場總線的新一代控制系統(tǒng),現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)(fieldbuscontrolsystem,fcs)已經(jīng)成為自動控制系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)的發(fā)展方向。2profibus的協(xié)議結(jié)構(gòu)profibus是由siemens公司推出的一種開放式現(xiàn)場總線標準,1989年成為德國標準din19245,1996年成為歐洲標準en50170,1999年12月被接受為國際標準iec61158的一部分。.prof
3、ibus是目前歐洲乃至全球應(yīng)用最廣泛的總線系統(tǒng),它速度快成本低,幾乎所有plc產(chǎn)品和自動化外設(shè)產(chǎn)品都提供profibus接口。它根據(jù)不同應(yīng)用場合提供3個兼容版本:profibus-dp,profibus-fms和profibus-pa。[1]profibus-dp適用于現(xiàn)場級分布式自動化外設(shè)之間的高速數(shù)據(jù)傳輸(dp的含義為分散的外圍設(shè)備)。是一種高速而廉價的通信連接，旨在解決設(shè)備一級的高速數(shù)據(jù)通信。在這一級，中央控制器（如plc/pc）通過高速串行線rs－485傳輸技術(shù)或光纖媒體，同分散的現(xiàn)場設(shè)備（i/o、驅(qū)動器、閥門等）進行通信
4、，傳輸速率最高可達12mbit/s。一般情況下，dp構(gòu)成單主站系統(tǒng)，主站和從站以循環(huán)的方式進行數(shù)據(jù)傳輸。profibus－dp主要應(yīng)用在對傳輸速率有較高要求的現(xiàn)場級數(shù)據(jù)通信中。它的體系結(jié)構(gòu)包括iso/osi參考模型第1,2層以及用戶接口,傳輸技術(shù)使用rs485(稱為h2),這種結(jié)構(gòu)能保證通信的實時性和系統(tǒng)實現(xiàn)的低成本。在用戶接口中使用了定義用戶和系統(tǒng)使用的應(yīng)用功能和描述現(xiàn)場設(shè)備行為的行規(guī)。profibus-fms(fieldbusmessagespecification)是現(xiàn)場級和單元級通信的通用解決方案,主要解決單元級主站之間(
5、plc和pc)的互相通信,它提供了大量的通信服務(wù)，如現(xiàn)場信息傳送、數(shù)據(jù)庫處理、參數(shù)設(shè)定、下載程序、從機控制和報警等，用以完成以中等傳輸速度進行的循環(huán)與非循環(huán)的通信任務(wù)。由于它是完成控制器與智能現(xiàn)場設(shè)備之間的通信以及控制器間的信息交換，因此它主要考慮系統(tǒng)的功能，而不是系統(tǒng)的響應(yīng)時間。fms提供了較多種類的通信服務(wù)，應(yīng)用靈活，可用于大范圍和復(fù)雜的通信系統(tǒng)場合中。fms使用了iso/osi參考模型第1,2,7層,第1,2層與profibus-dp兼容,第7層包括了應(yīng)用協(xié)議并向用戶提供了廣泛的通信服務(wù)功能。profibus-pa是在pro
6、fibus-dp的基礎(chǔ)上通過優(yōu)化、擴展而來,主要用于化工等對安全性要求高的場合,通信采用擴展的profibus-dp協(xié)議。傳輸技術(shù)改用iec1158-2(稱為h1),可確保本質(zhì)安全性并使現(xiàn)場設(shè)備通過總線供電,通過分段耦合器,能方便地和profibus-dp,profibus-fms相連。[2-3]3熱電廠控制系統(tǒng)中智能體的劃分在熱電廠控制系統(tǒng)中，我們將整個系統(tǒng)劃分為現(xiàn)場agent、監(jiān)測agent、控制agent和事物管理agent?，F(xiàn)場agent分別為鍋爐智能體、汽機智能體和除氧給水智能體構(gòu)成，它們的結(jié)構(gòu)基本相同，處于相同的地位，
7、監(jiān)測和控制智能體在整個系統(tǒng)中居于管理者地位，事務(wù)管理智能體負責數(shù)據(jù)的整理以及向上層提供數(shù)據(jù)接口。如圖1所示。圖1：智能體的劃分4基于profibus的多智能體控制系統(tǒng)（macs）結(jié)構(gòu)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計基于系統(tǒng)集成的思想，整個控制系統(tǒng)由控制軟件和相應(yīng)的硬件兩大部分互相協(xié)作，完成控制功能。硬件主要包括工業(yè)pc機、工業(yè)板卡、可編程控制器、變送器和執(zhí)行機構(gòu)。軟件由組態(tài)軟件、系統(tǒng)運行軟件和各功能擴展模塊等構(gòu)成。為了從結(jié)構(gòu)上實現(xiàn)分層容錯控制，系統(tǒng)硬件的選擇與集成考慮了層內(nèi)組成與層間通訊兩個方面。結(jié)合profibus總線的使用，我們將基于多智能
8、體的智能控制系統(tǒng)分成三個層次，最底層是現(xiàn)場控制層，在其基礎(chǔ)上是過程監(jiān)控層和企業(yè)管理層，其整體結(jié)構(gòu)如圖2所示。圖2：智能控制系統(tǒng)分層結(jié)構(gòu)現(xiàn)場控制層選用功能簡單，可靠性很高的可編程控制器，完成保證系統(tǒng)安全的控制功能，同時又受控于過程監(jiān)控層的控制。而過程
