基于无线技术的煮糖测控系统研究与实现-控制理论与控制工程专业论文.docx

摘 摘 要 摘 摘 要 摘 要 工业无线技术是继现场总线之后，工业控制系统领域的又一热点技术，是降低工 业测控系统成本、提高工业测控系统应用范围的革命性技术，也是未来几年工业自动 化产品新的增长点。 在煮糖的自动化改造过程中，煮糖数据的在线采集和传输是实现自动控制的必要 步骤。然而目前大多数糖厂进行煮糖数据采集还是基于人工检测或机械仪表测量，存 在很大的误差，制约了煮糖工业自动化改造的进展。本文针对煮糖工艺的特点，研究并 实现了基于无线技术的煮糖测控系统，论文的主要工作和贡献表现在以下几个方面: 1. 采用无线技术解决了煮糖过程中数据采集系统和控制设备的数据传输问题，和 现有有线技术相比，简化了系统复杂度，施工周期短，减少了安装和运行维护成本，提 高了系统扩展的灵活性: 2. 改进RED(Random Early Detection)拥塞控制算法，给出基于统计门限的自适 应VRED(Variable RED)算法，并结合CRC校验，提高了煮糖工业环境下无线传输的 可靠性: 3. 使用嵌入式处理器ARM S3C2410做煮糖主控机，扩展了无线模块和CAN总线 接口模块，实现了基于Qt/Embedded的中文GUI控制平台，使系统采集控制的应用范 围进一步扩大，具有较高的通用性，进一步提高了系统的灵活性: 4. 采用CAN总线将煮糖主控机和工控机相连，弥补了无线传输距离短的不足，提 高了系统的兼容性: 5. 开发基于LabVIEW的监控软件，人机界面友好，可在线监控整个煮糖过程重 要的参数变化关系，工艺适应性好，维护简便，节约了开发成本: 6.采用LTP(Linux Test Project)工具对煮糖主控机进行稳定性与可靠性测试，并 完成煮糖测控系统的整体调试工作，均己达到预期目标。 从测试结果看，基于无线技术的煮糖测控系统可靠性高，满足煮糖控制要求，为 实现煮糖过程自动控制提供了一套有效的数据支持。此外，该系统结构小巧、开发费 用低廉，兼容性好，可扩展到别的工厂应用中，具有很强的实用性。 关键词:无线技术; 拥塞控制; CRC校验; 嵌入式系统; 测控系统;煮糖. 万方数据 I – – – PAGE IV – 万方数据 – – PAGE III – 万方数据 Abstract Industry wireless technology is another popular technology used in the field of industry control system after the invention of fieldbus. It is not only a revolutionary technology which is designed to decrease the cost and to enhance the application scope of industry control system, but also a growth point of industry automation product in the next few years. In the process of sugar factory’s automation transformation, it is necessary for the automatic control to implement the online collection and transmission of sugar- boiling data. Nevertheless, sugar-boiling data are currently collected based on manual detection or mechanical instruments, which is not precise and real-time. It restricts the automation transformation development of the whole sugar boiling industry. Con- sidering the factors of sugar boiling process, this paper proposes and implements the measurement and control system for boiling sugar based on wireless technology. The main work and contributions are as follows: It simplifies the construction diff