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1、基于智能控制器的分布式系统研究与应用《自动化仪表》第26卷第7期2,005年7月基于智能控制器的分布式系统研究与应用ResearchandApplicationofDistributedControlSystemBasedonIntelligentController旅为厌旅格2(华南理工大学机械工程学院',广州510640;张掖市蔬菜局,张掖734000)摘要介绍了一种分布式控制系统在温湿度测控领域的应用,重点讲述了以单片机A1c5l为核心的智能控制器研究.该系统可完成被测量的现场显示,报警及复杂控制.数
2、据自动存储及上传等,由管理计算机完成数据的分析,显示并打印多种曲线和报表.关键词A嘞c51分布式控制系统控制策略专家智能控制器AbsIactTheapplicationofadistributedcontrolsystemintemperatureandhumiditymonitoringandcontrolareaisintroducedinthispaper.There—searchofanintelligentconl~ollerwithA倦9C5lsi.glechipcomputerasthecor
3、eisemphasized.Variousmeasuredparameterscanbekx~dlydisplayed.thefunctionsofalarmandsomecomplexcontrolstrategiescanbecompleted.Allthedatacanbeautomaticallysaveduploaded,thenbedisplayed,ana—lyandprintedoutascorrespondingeL1/-vesandreportsbymanagementcomputer.
4、Key~rdsAI9C5lDistributedconlrolsystemConlrolstrategyIntelligentexpertconlroller0引言在粮食仓储,制药,温室大棚等领域实施温湿度的自动测量与控制领域由于系统投资有限,同时,被控对象大时滞,非线性特点明显,所以一些常规算法如传统的PID,往往控制效果不理想.我们以单片机AT89C51为核心,结合专家控制的特点LIJ,成功研制了可单机使用,具有较高性能/价格比的智能控制器.同时,通过RS-A85将由多台控制器组成的现场控制站和上位管理
5、操作站构成分布式系统,并且在联片温室大棚测控项目上得到了成功的应用.1现场控制站研制1.1输入,输出信号温度与湿度传感器分别选用具有线性(0—5V)输出的LM35与IH3605.由于在不同温度下湿度传感器的线性率会发生变化,故需进行比例和偏差系数校正.以单片机AT89C51为核心的智能控制器,通过测量值修正专家系统,完成实时测量值的修正.该专家系统建有知识库(静态数据库和动态数据库),并结合推理算子完成实时湿度信号的采集.其中静态数据库存储可在线修改的设置参数(如多组比例,偏差系数),动态数据库存储实时温度
6、,湿度值.所采集的湿度参数可用以下公式表示:H:f(T,0,b,Y)(1)式中:为动态温度;a为比例系数;b为偏差系数;Y为A/D转换值.推理算子主要为:真实RH=y/(1.0546—0.00216)(2)修正RH=真实RHXa+b(3)智能控制器输出为3路开关量信号(220VAC/24VDC继电器输出),可控制交(直)流电磁阀.1.2现场智能控制器现场智能控制器不仅能够多路参量检测,自动记录,轮流显示,存储和实时数据传送,进行声光报警,而且能够完成参数组态输入及在线修改复杂过程的手/自动控制以及信号自动校
7、准和故障自动诊断功能L1j.主要由前置I/O单元,A/D单元,DO单元,报警单元,单片机单元,LED单元,键盘单元,存储单元,串行通信单元,电源等几部分组成~2~41.8路低通滤波电路将现场检测到的0—5V标准信号进行隔离变换,经8位逐次逼近A/D转换器TCL0834巡回转换为数字量,选中地址0x97H;DO单元经光电隔离电路,完成3路220VAC/24VDC继电器输出,选中地址0x80H,0x81H,0x82H;报警单元驱动蜂呜器,发光二极管完成声光报警功能;单片机单元AT89~51完成主控程序运行和数据
8、处理功能;存储单元X25~5完成主控程序和参数的存储,选中地址0x94H;LED单元完成4位LED数据显示;键盘单元完成3个按键功能,分别为通道选择键(可输入16组参数),增加键,减少键,选中地址0xg0H,0xB3H,0xB2H;串行通讯单元75LBC184完成网络与A9C51之间数据通信,选中地址0x96H;电源单元完成交流220V电源到直流工作电源的转换,功耗小于5W.图1所示为48P】RoCESSAUTO
