Industrial Control Software based on the Technology of Object-Oriented and Component

组件技术是面向对象技术的进化和发展，它揭开了软件设计的新纪元。组件作为软件单元．可以被独立乍产、获得和配置使用，实现了在二进制码基础上的软件重用。基于组件的程序设计提高了代码的重用性，使软件有良好的分层结构，易于集成和扩展。使用组件化程序设计方法，可以大幅度缩短软件开发周期，降低系统的开发和维护成本，使软件的升级更容易。组件标准为软件之间提供了交互手段，这样，在现场总线控制系统中，不但基于总线通讯协议的仪表可以实现互操作，按照组件标准开发的控制软件也同样可以实观互操作。本文将组件技术用于控制系统软件开发，提出了基于基金会现场总线的组件化控制系统软件结构模型，分析了组件化控制系统软件的优点。本文介绍了ActiveX组件技术及用MFC开发ActiveX控件的方法和步骤。分析了仪器仪表ActiveX控件的特点，开发了用于控制系统监控面板开发的仪器仪表ActiveX控件，解决了仪器仪表ActiveX控件开发过程中的几个难题。本文分析了FF功能块在分布式控制中的优势，给出了基于Nl_SHELL和Smar公司的FB Shell的功能块开发方法和步骤，并提出了自主的功能块及功能块外壳的开发框架，讨论了功能块开发的技术要点

Foundation Fieldbus and Its Interoperability

In the last decade, the word ‘fieldbus’ has been very widely used. But what is Fieldbus? And how a Foundation Fieldbus-based control system can meet the requirement of interoperability? This chapter will try to explain these. There are “horizontal traffic” and “vertical traffic” in an automation system. So interoperability along two directions should be considered

Optimization Control for Pre-denitrification Type of Biological Treatment Process for Wastewater

针对活性污泥前置反硝化污水生化处理工艺,提出一种以排水质量指标为约束条件、以能量消耗最小为目标的优化控制方案.由于污水生化过程机理复杂、参数众多,其最优问题求解困难.因此,在原有活性污泥1号模型和国际评价基准的基础上建立了能够有效模拟原有模型的简化模型,并进一步结合混合遗传算法进行寻优,显著提高了求解效率.仿真结果表明了该方案和方法的有效性

Study on nonlinear control of dissolved oxygen concentration

针对污水生化处理过程的严重非线性,时间延迟等特性,使得采用常规的PID对曝气池中的溶解氧浓度进行精密控制难以取得理想效果,为此提出了一般模型控制的非线性方法,用于控制溶解氧浓度。仿真结果表明,此种控制方案有较强的鲁棒性和自适应性,具有实际应用前景

Simulation Study on Singular Perturbation Model of Wastewater Treatment Process

活性污泥污水处理过程是一个多时间尺度的大规模非线性系统。其数学模型非常复杂,不便于进行控制系统的设计。为了从控制和优化的角度促进活性污泥数学模型的应用,以活性污泥一号模型(ASM1)为基础,COST 624 benchmark为平台,采用奇异摄动法并结合灵敏度分析法使系统降维。建立了活性污泥奇异摄动模型。简化后的模型组分、反应过程和参数的数量都少于ASM1。仿真结果表明简化模型与原有模型的动态特性基本一致,证明了该算法的有效性

Generalized Predictive PID Controller of Differential Pressure in Vertical Roller Mill for Cement-Raw Grinding

针对立磨粉磨系统的非线性、大滞后、慢时变问题,设计了广义预测PID控制器(GPC-PID).通过构造广义预测控制目标函数中的控制加权序列使广义预测控制具有PID控制算法的结构,通过广义预测控制和PID的相互递推关系计算PID参数.仿真结果表明,广义预测PID控制能较好地稳定磨内压差,并且具有响应速度快、抗干扰性强、鲁棒性好等优点

On-line soft sensor based on stable Hammerstein model and its applications

针对复杂工业过程中由于存在未建模动态和不确定干扰,导致关键变量的软测量精度下降的问题,提出了一种基于稳定Hammerstein模型(H模型)的在线软测量建模方法。H模型的非线性增益采用带有时变稳定学习算法的小波神经网络模型,线性系统部分采用基于递推最小二乘的ARX模型,基于输入到状态稳定性理论证明了H模型辨识误差的有界性。其中小波神经网络具有表征强非线性的特性,稳定学习算法可抑制未建模动态和不确定干扰的影响,改善了模型的预测精度和自适应能力。以典型非线性系统和实际污水处理过程为例进行了仿真研究,结果表明,基于稳定H模型的软测量方法具有较高的在线软测量精度

Optimizing control method of cement raw material pulverizing system based on fuzzy self-adaptive control

为提高水泥生料粉磨系统的生料产量，降低耗电量，提高生料成品合格率，针对球磨机加选粉机的生料粉磨系统，提出了模糊自适应PID控制，综合考虑负荷优化和粉磨系统运行稳定情况，调整磨机的喂料输入。工业实验结果表明：该方法能有效地对粉磨过程进行优化控制，入库提升机电流值、出磨提升机电流值都维持在相对高的范围内，说明粉磨系统高效运行，提高了产量；磨音、主电机电流波动也逐渐趋稳，表明磨机整体运行平稳，提高了电能的利用效率；出磨提升机电流平稳，稳定的出磨提升机电流决定入选粉机的料流比较稳定，使生料成品合格率提高，最终能提高产量5%以上，节约电能3%以上；将粉磨系统的运行稳定性作为系统优化的一个重要指标，符合实际生产需要，是对产量提高与磨机耗电量降低之间矛盾的一种综合平衡

Simulation of Biological Wastewater Treatment Process and Its Application on A~2/O Technology Improvement

基于国际水协会IWA发布的国际评价基准Benchmark,建立了与污水处理厂实际特性相近的标准仿真平台。对污水处理传统A2/O工艺做了合理改进,在不影响出水水质的情况下,取消内回流。应用该平台分别对晴天、雨天与暴雨三种天气的工艺过程模拟,验证了工艺改进的合理性。仿真结果表明,与传统A2/O工艺相比,出水指标差别不大,但污泥泵能耗降低约50%