基于PLC的磨矿自动化控制系统设计.doc

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1、摘 要工业自动化技术是一种运用控制理论、仪器仪表、计算机和其它信息技术，对工业生产过程实现检测、控制、优化、调度、管理和决策，达到增加产量、提高质量、降低消耗、确保安全等目的的综合性技术，主要包括工业自动化软件、硬件和系统三大部分。磨矿过程是选矿的中间工序，磨矿分级过程是选矿生产过程的重要环节，它的指标均衡稳定直接影响选矿厂主要技术经济指标的稳定与提高；磨矿分级自动控制的实施是对选矿指标的有效保证，也是当今选矿技术发展的方向。矿石经过物理的研磨、分级作用，颗粒由大变小到一定的程度，才能达到矿石的单体解离或近于单体解离，有利于选别工序的金属回收和金属富集。本文首先对工业自动化的发展历程进行了回顾

2、，工业自动化形成的时间及历史背景，我国工业自动化发展的道路及意义。经对磨矿生产工艺的分析，发现旧的工艺体系存在弊端及不合理因素，在此基础上，对引进自动化控制的可行性进行了分析，得出了肯定的结论。在深入分析磨矿工艺的基础上确定控制思想，明确了控制目标，建立其控制规则。对关键的工艺环节进行了建模，由此也确定了控制点及系统流程。在系统软件的基础上，确定了硬件设备，并进行了安装调试，基本完成系统的硬件改造。通过人工控制和自动控制的结果数据进行对比，后者效果更佳。台时处理量和粒度合格率也比人工控制稳定，主要原因在于人工控制不能随时掌握棒磨机的运行状态，不能发挥棒磨机的最高效率，从而导致平均台时比较低和波

3、动大；同时，由于人工操作不能时时掌握分级溢流浓度的变化，所以粒度的合格率较低。在自动控制时，控制系统时时检测跟踪棒磨机及球磨机的状态，动态进行矿量的调节，使棒磨机始终运行在最佳给矿范围内；同样原因，在自动控制时，对溢流浓度的时时检测与控制，保证了最终平均粒度和粒度合格率都较高；但其中一渣浆泵能力的不足，限制了一段泵补加水的添加，影响了最终磨矿产品粒度和粒度合格率的进一步提高。通过该项目的实施，极大提高了机器的运转效率，保障了生产的连续运行，提高工作效率的同时又减少了机械故障。在人力资源的方面也有很大的节约，为生产成本的降低提供了前提条件。同时，又稳定了产品的质量，使我厂的铁精粉品位保持在一个比

4、较平稳的状态，改变了早前因为人为操作因素或设备故障因素而造成的品位忽高忽低的状况。关键词：磨矿工艺流程；PLC可编程序控制器；磨矿自动控制系统AbstractIndustrial automation control technology is an application of the theory, instrumentation, computers and other information technology. According to the industrial production process, the technology can achieve detection,

5、control, optimization, scheduling, management and decision-making, so as to increase production, improve quality, reduce consumption, and ensure the safety. Industrial automation control technology is a integrated technology, including three parts: the software of industrial automation, the hardware

6、, and the main system. Mineral grinding process is an intermediate step of grinding, and classification process is an important part of dressing the production process, whose balanced and stabile indicators can directly affects the stability and improvement of the main technical and economic indicat

7、ors; the implement of automatic control of grinding and classification is a effective guarantee for the indicators, it is also the direction of todays beneficiation technological development. After grinding the ore physically and hierarchical role, granules become small enough to a certain extent, s

8、o that can achieve the monomers dissociation of ore or near the status of monomers dissociation, and the process is of great benefit to recycling and enrichment of the metal. In this paper, presents a complete solution for the automated transformation of grinding series. Firstly, the paper reviews t

9、he course of development of industrial automation, have a preliminary indication of the characteristics of industrial automation, formative time and historical background of the industrial automation, roads and significance of the development of industrial automation, and on base on these, the paper

10、 have a inference on its developmental prospects. After the analysis of grinding the productive process, we found the old craft systems have drawbacks and irrational factors, base on this, the feasibility of the introduction of automated control were analyzed and then finally have a positive conclus

11、ion. Base on in-depth analysis on the grinding process, determine control thought, clear control objectives, and establish its control rules. By modeling on the key aspects of the process, we can determine the control point and system processes. On the basis of the system software, can determine the

12、 hardware devices, and process the installation and commissioning, and basically complete the transformation of the system hardware. By comparing the results of the data between manual control and automatic control, the latter is better. Station capacity and size when passing rate are also much stab

13、le than manual control, mainly due to manual control cannot follow the status of track rod mill running, cannot express the most effective status, resulting in relatively low and fluctuating average units; meanwhile, due to manual operation cannot always grasp the changes in classified overflow of c

14、oncentration, so the granularity have a low pass rate. In automatic control, the tracking control system constantly detects the state of a rod mill and ball mill , dynamically adjusting the amount of ore, the rod mill will always run in the optimum range of the ore ; same reason , under the constant

15、ly test and control of the overflow concentration, ensure that the final average particle size and passing rate of particle size are much higher; but the lack of one slurry pump capacity limit the addition of a period of pump additional water, and limit the further improvement of the final grinding

16、mineral particles size and passing rate of particles size.Through the implementation of the project, which greatly improves the operation efficiency of the machine, to ensure continuous operation of production, and improve work efficiency while reducing mechanical failure. In terms of human resource

17、s, there also provide a prerequisite for reduction the cost of production. At the same time, keep the iron concentrate grade maintained at a relatively stable state, change the tastes fluctuated situation because of the factors caused by human action factors previously or equipment failure.Key words

18、：Grinding process；Programmable Logic Controller；Grinding automatic control system目 录摘 要IAbstractII1 引 言11.1工业自动化发展趋势21.1.1以工业PC为基础的低成本工业控制自动化将成为主流21.1.2 PLC在向微型化、网络化、PC化和开放性方向发展31.1.3控制系统正在向现场总线（FCS）方向发展51.1.4数控技术向智能化、开放性、网络化、信息化发展61.1.5工业控制网络将向有线和无线相结合方向发展71.1.6工业控制软件正向先进控制方向发展81.2本文主要工作92 选矿厂磨矿工艺过

19、程分析 及自动控制技术路线112.1工艺过程分析112.2磨矿过程工艺参数122.3磨矿过程自动控制技术路线122.3.1控制目的122.3.2控制因素132.3.3控制原则132.3.4实现功能143 系统控制方案153.1控制系统软件组成153.1.1 磨矿过程的测控153.1.2磨矿过程工艺参数测的测控183.2控制系统主控单元233.2.1基本设计思想233.2.3模糊控制253.2.4 滞后函数响应及参数调节283.3现场结构组成293.3.1 稳压器、隔离变压器滤波器293.3.2 智能显示仪表293.3.3 操作器303.3.4 电耳（JJDR-）303.4分级机溢流浓度检测控制

20、系统323.4.1基本设计思想323.4.2 分级机溢流浓度控制系统硬件、软件选择323.4.3 分级机溢流浓度控制系统程序364 磨矿自动控制系统的工业试验384.1自动控制系统的调试384.1.1控制系统硬件调试384.1.2控制系统软件调试384.1.3溢流浓度的调试394.1.4现场电振给料机给矿能力调试394.1.5控制系统参数调试404.1.6优化参数的确定414.1.7“磨矿分级自动控制系统”试运行424.2工业试验424.2.1工业试验及考查424.2.2人工、自动控制试验结果及分析434.3人工控制、自动控制质量流程图及矿浆流程图45总 结49附 录516.1控制系统流程图5

21、16.2控制系统动态数据526.3控制系统控制棒图536.4控制系统参数设置546.5手动、自动矿量记录曲线对比55参考文献571 引 言工业控制自动化技术是一种运用计算机、仪器仪表、控制理论和其它信息技术，实现对工业生产过程的控制、检测、优化、管理调度和决策，最终实现增加产量、降低消耗、提高质量、确保安全等实际目的的综合性技术。该技术主要包括了工业自动化软件、系统、硬件三个大部分。工业自动控制技术是21世纪制造业的标志技术，提高了控制系统的生产效率和一致性的问题。自动控制系统在工业控制系统中虽不产生直接利益，但对整个工业企业的生产过程的优化有相当明显的提升。我国自动控制工业起步较晚，多数情况

22、是以国外技术为核心的成套设备为基础，实现的二次开发，进一步的整合应用。在21世纪的今天，我国在自动控制技术领域有了长足的发展，在此基础上实现了自我核心技术与国外核心技术的结合，开发了自己的计算机控制系统，并成功应用于国内钢铁企业、制造企业及民营生产企业。未来我国自动控制技术的发展方向：智能控制、网络总线控制及一体化集成控制。经过几年的摸索实践与潜心研究，我包钢集团的技术人员已经大量地积累工艺过程参数和操作参数，同时建立了选矿过程的数学模型，伴随着计算机开始应用于选矿过程控制和生产管理，大大提高了选矿厂的自动化水平。选矿是钢铁行业的首要环节，也是一个至关重要的环节。要出产品就必须有原料，要出好产

23、品、精产品就必须有优质的原料，因此精矿粉的品位直接关系到最终型材的品质。但是品位的提升直接受生产工艺及生产设备的影响。在生产工艺已经非常成熟的今天，设备及操作的环节就成了提升产品质量的途径。为了适应整个包钢集团的发展趋势，满足生产新形式的需要，我包钢选矿厂决定引进自动控制系统到生产中来。根据我厂的生产重点，为了提高整个磨矿系列作业的处理能力，稳定提高磨矿粒度，降低选矿过程的生产成本，提高经济效益，我们决定进行磁矿系列磨矿分级自动控制系统的开发研制。1.1工业自动化发展趋势1.1.1以工业PC为基础的低成本工业控制自动化将成为主流进入21世纪，西方国家加紧核心技术更新，是传统制造业有了飞速的发展

24、：从工艺到设备再到计算机智能控制。在全球统一化市场形成的前提下，传统制造生产业若不及时技术更新，便会被激烈的市场竞争下无情的抛弃。所以，企业要向得到长远的发展，就必须从基层到优化逐一进行改革：产品投放周期、质量提升、缩减成本及改善售后服务系统。由信息和系统集成的计算机控制系统使之变得更加完善合理，能够实现信息的采集，信息的发布，信息的综合判断以及信息的最终选择已达到最优的控制目的，但是由于自动化控制设备极其的昂贵，初期投入资金较大，属于投资高，风险也高的改造。因此，自动控制技术在小型企业、制造业中的应用是非常的少。所以，我国工业生产制造业要想和国际工业制造企业竟得一席之地，就必须加强自动化技术

25、的普及与应用。工控自动化由基础自动化、过程自动化与公司管理自动化组成，其重点是基础自动化与过程自动化。常规工业控制系统，一般由可编程控制器和DCS控制系统完成，过程级与管理级的开发基本都由国外开发公司开发，开发周期长、资金投入大及软件和硬件价格高，令众多企业望而却步。低成本工业控制技术的发展成为企业的需要，20世纪以来，由PC计算机、输入输出设备、监控网络一体化组成的控制系统应运而生，受到各大工业生产厂商的青睐。国内以重庆钢铁公司为例，解除传统DCS系统和可编程控制系统，改用工业PC系统结合专家系统与模糊算法，后期生产过程效果良好。实践证明：PC控制器与可编程控制器具有一样的控制性能。且操作简

26、便，易维护。开发设计公司基于此发展了一系列的基于PC控制过程的工业解决方案。PC控制具有其他控制方案一样的性能以外，重点在于具有自我诊断功能。后期维护成本低，二次开发周期短。在这种发展情形下，国内工业PC发展非常之快。工业PC由工控机发展到他们的变形机。因为现场自动化与过控自动化对其稳定性要求极高，因此现有方案无法满足要求，即将推出工业控制的舞台。我国也已意识到这一点，所以，在近几年中，我国将自动控制技术发展的重点放在了以工控PC为基础的自由控制方案，旨在触动自由知识产权的自控系统。就目前而言具备自我知识产权的工控系统在国内占据2/3的市场。工业PC控制方案出现时，控制领域专家认为其将会取代工

27、控PLC成为过程控制的主流。但是，发展至今，工业控制并没有出现这样的一种取代。具体原因分析有以下两个原因：集成系统与Windows架构的原因。因为所有工作都要在一个软件平台上完成，还要向客户提供需要的资料。工业PC控制技术与PLC控制技术各有优点，在未来发展趋势上看，相互取代的可能性非常的小。尤其是在高端的控制应用领域，PLC控制技术显示出非常大的优点，这也是PLC市场一直以来只增不退的原因。在未来发展过程中极有可能出现的情况是工业控制PC与PLC控制技术取长补短，相互结合的局面。1.1.2 PLC在向微型化、网络化、PC化和开放性方向发展长期以来，PLC始终处于工业控制自动化领域的主战场，提

28、供控制方案且非常可靠的用于各种自动化控制设备，形成了与DCS和工业PC三足鼎立态势的情况。同时，PLC还从其他科技产品遭受冲击，工业PC机的特别的影响。目前，全世界PLC生产厂家约200家，生产300多种产品。国内PLC市场仍以国外产品为主，如Siemens、Modicon、A-B、Omron、三菱、GE的产品。经过多年的发展，也没有形成大规模生产能力和品牌的产品，在我国可以说PLC尚未形成一个制造业。在PLC应用方面，我国是很活跃的，应用的行业也很广。尽管全球经济下滑，PLC市场将会复苏，估计全球PLC市场在2000年为76亿美元，到2005年底将回到76亿美元，并继续略微增长。小型化、网络

29、化、PC和开放性是PLC未来发展的主要方向。在基于PLC的自动化，PLC笨重和昂贵的早期阶段。但在最近几年，微型PLC（小于32I/ O）已经出现，几百欧元的价格。随着（软PLC）进一步改善控制组态软件的发展，提供了一个软PLC组态软件和PC-based控制的市场份额将逐步提高。当前，过程控制领域最大的发展趋势之一就是Ethernet技术的扩展，PLC也不例外。现在越来越多的PLC供应商开始提供Ethernet接口。可以相信，可以相信，PLC将继续打开传输控制系统，尤其是基于工业PC的控制系统的方向。测量和控制管（分布式控制系统）的面向DCS系统DCS集散控制系统集成设计，出版于1975年，生

30、产厂家主要集中在美国，日本，德国等国家。我国从70年代中后期起，首先由大型进口设备成套中引入国外的DCS，首批有化纤、乙烯、化肥等进口项目。当时，我国主要行业（如电力、石化、建材和冶金等）的DCS基本全部进口。80年代初期在引进、消化和吸收的同时，开始了研制国产化DCS的技术攻关。（1）适应市场需要，加强PLC通信联网的信息处理能力在信息时代的今天，几乎所有PLC制造商都注意到了加强PLC通信联网的信息处理能力这一点。小型PLC具有通信接口，比大型PLC通讯模块，更特殊。随着计算机网络技术的飞速发展，通信网络的PLC可以与电脑和其他智能控制设备进行信息交换，实现分散控制和集中管理起来很方便。这

31、就是说，用户需要更好PLC与PC集成，通过PLC在软技术援助的生产性能提高的过程中， PLC可以提高信息处理的能力。（2）PLC向开放性发展早期的PLC缺点之一是它的软、硬件体系结构是封闭而不是开放的，如专用总线、通信网络及协议、I/O模块更互不通用，即使是机箱，电源模板也各不相同，梯形图编程语言的名字是一致的，但组态、寻址、语言结构均不一致，因此，几乎各个公司的PLC均互不兼容。目前，目前，PLC一直处于开放取得实质性突破期。 10年前的PLC被破坏的一个重要方面是它的特殊性，现在情况已经大大改善，许多大型PLC厂商采用了多种在PLC系统结构行业标准，如IEC 61131-3、IEEE 80

32、2.3以太网、TCP/IP、UDP/IP等。例如，AEG Schneider集团已开发以PLC机为基础，在Windows平台下，符合IEC 61131-3国际标准的全新一代开放体系结构的PLC实现高度分散控制，开放度高。高度分散的控制是一个新的工业控制结构，不仅控制功能的多样化，网络也是分散的，所谓的高度分散控制，控制算法驻留在控制功能的节点，但不居住在PLC或PC，其中在网络节点设备，是在相同的位置的“智能”，将延伸至所述控制系统的每一个部分，从传感器，发送器向I / O模块，以及致动器，在不使用微处理芯片，产生了智能分布式系统（SDS）。为了使PLC更具开放性和执行多任务，在一个PLC系统

33、中同时装几个CPU模块，每个CPU模块都执行某一种任务。例如三菱电机公司的小Q系列PLC可以在一个机架上插4个CPU模块，富士电机的MICREX-ST系列最多可在一个机架上插6个CPU模块，这些CPU模块可以进行专门的逻辑控制、顺序控制、运动控制和过程控制。这些都是在Windows环境下执行PC机任务的模块，组成混合式的控制系统。近年来，许多PLC制造商已经开发出一种模块式I / O或终端类型的I / O和通信总线都符合IEC61131-3标准，大大提高了PLC的开放性。创建开放的网络环境后，推出了能挂100M的高速以太网的WEB服务器模块，三菱电机公司小Q系列的QJ71WS96，横河电机FA

34、-M3系列的F3WBM1-0T-S0；模块内的软件捆绑了目前常用的TCP/IP、UDP/IP等传输层和网络层规约，以及HTTP、FTP、SMTP、POP3等应用层规约，使PLC可直接进入因特网，成为不折不扣的WEB的PLC。（3）PLC的体积小型化，运算速度高速化PLC小型化的好处是节省空间、降低成本、安装灵活。目前一些大型PLC，其外形尺寸比他们前一代的同类产品的安装空间要小50%左右。近年来，许多PLC公司推出的超小型PLC，用于单机自动化或分布式控制系统。 LOGO通用逻辑模块 ，它采用整体结构，集成控制功能，实时时钟和操作显示单元，小的液晶屏可在面板和6键编程上。超小型PLC使用FBD

35、编程语言的功能模块图，在PC上的Windows98/NT的编程软件运行。运算速度高速化是PLC技术发展的重要特点，在硬件上，PLC的CPU模块采用32位的RISC芯片，使PLC的运算速度大为提高，一条基本指令的运算速度达到数十个纳秒（ns）。（4）软PLC出现所谓软PLC，实际就是在PC机的平台上，在Windows操作环境下，用软件来实现PLC的功能，也就是说，软PLC是一种基于PC机开发结构的控制系统，它具有硬PLC的功能、可靠性、速度、故障查找等方面的特点，利用软件技术可以将标准的工业PC转换全功能的PLC过程控制器软PLC集成控制，模拟量控制，数学运算，数据处理，网络通信和计算机和PLC

36、的开关量等功能，通过一个多任务控制内核，提供强大的指令集，快速而准确的扫描周期，运行可靠，可与各种I / O系统和网络开放式结构连接。软PLC是硬PLC的功能，而且还提供了PC环境的各种优点。（5）PLC编程语言趋于标准化IEC61131是可编程控制器的国际标准，共有8个部分，从1992年开始陆续颁布实行。IEC61131-3是PLC编程语言的标准，于1993年颁布实施。IEC61131-8于2001年颁布实施，与IEC61131-3被称为PLC语言的实现导则。1.1.3控制系统正在向现场总线（FCS）方向发展由于3C（Computer、Control、Communication）技术的发展，

37、过程控制系统将由DCS发展到FCS（Field Bus Control System）。FCS可以将PID控制彻底分散到现场设备（Field Device）中。基于现场总线的FCS是新一代的过程自动化系统，全数字化，全分布式开放和互操作性，它将取代现场一对一的4-20MA模拟信号线，给传统的工业自动化控制系统体系结构带来革命性的变化。根据IEC61158的定义，现场总线是一个数字通信网络，安装在制造或自动控制装置和控制室内的双向传输，多分支结构之间的过程区域的现场。现场总线使测控设备具备了数字计算和数字通信能力，提高了信号的测量、传输和控制精度，提高了系统与设备的功能、性能。 采用现场总线技术

38、构造低成本的现场总线控制系统，促进现场仪表的智能化、控制功能分散化、控制系统开放化，符合工业控制系统的技术发展趋势。在“九五”期间国家为了加快现场总线技术在中国的发展，专注于智能仪表和现场总线技术的开发和工程，补充和完善工艺设备，开发设备和测试设备，建立一个智能仪表和自动化系统生产基地的发展，形成适度规模经济。2000年，“九五”国家科技攻关计划“新一代全分布式控制系统研究与开发”和“现场总线智能仪表研究开发”两个项目相继完成。这两个项目，是早期的“现场总线控制系统开发”项目，适用于多种现场总线协议以及面对国际形势，选择专注于HART协议和现场总线技术的FF协议。总之，计算机控制系统的发展在经

39、历了基地式气动仪表控制系统、电动单元组合式模拟仪表控制系统、集中式数字控制系统以及集散控制系统（DCS）后，将朝着现场总线控制系统（FCS）的方向发展。虽然基于现场总线的FCS发展很快，但FCS有很多工作要做，如统一标准、仪表智能化等。另外，传统控制系统的维护和改造还需要DCS，此外，传统的控制系统的维护和改造还需要DCS，因此FCS可以取代DCS的传统工艺也需要更长的时间，但DCS本身也在不断的发展和完善。可以肯定的是，新的技术结合DCS，工业以太网，FCS先进的控制将有强大的生命力。工业以太网以及现场总线技术作为一种灵活、方便、可靠的数据传输方式得到了在工业领域越来越多的应用，并将在控制领

40、域发挥更重要的作用。1.1.4数控技术向智能化、开放性、网络化、信息化发展从1952年美国麻省理工学院研制出第一台试验性数控系统，到现在已走过了51年的历程。在过去的10年里，随着计算机技术的飞速发展，脱颖而出，成为时代需要不同层次的开放式数控系统，发展非常快。目前正朝着标准化开放体系结构的方向前进。就结构形式而言，当今世界上的数控系统大致可分为4种类型：1.传统数控系统；2.“PC嵌入NC”结构的开放式数控系统；3.“NC嵌入PC”结构的开放式数控系统；4.Soft型开放式数控系统。我国数控系统的开发与生产，通过“七五”引进、消化、吸收，“八五”攻关和“九五”产业化，取得了很大的进展，基本掌

41、握了关键技术，建立了数控开发，生产基地，培育了一批数控人才，其自身的数控产业初步形成，也带动了电气控制和驱动控制技术的发展。同时，具有中国特色的经济型数控系统经过这些年来的发展该产品的性能和可靠性有了很大的提高，逐渐被用户的认可。国外数控系统技术发展的总体发展趋势是：新一代数控系统向PC化和开放式体系结构方向发展；驱动装置通信，数字化方向发展；增强通信功能，向网络化发展；数控系统发展到智能化的控制性能。1.1.5工业控制网络将向有线和无线相结合方向发展自从1978年第一个民用的网络系统ARC NET投入运用以来，有线局域网以其广泛的适用特性和技术价格方面因素的优势，获得了巨大的成功并得到了迅速

42、发展。然而，在工业现场，一些工业环境因素禁止、限制使用电缆或很难使用电缆，有线局域网很难发挥该起的作用，因此无线局域网技术得到了很大的发展和有效应用。随着微电子技术的不断发展，无线局域网技术将在工业控制网络中发挥重要的作用。无线局域网（Wireless LAN）技术可以非常便捷地以无线方式连接网络的各种设备当中，人们可随时、随地、随意地访问网络资源，是现代数据通信系统发展的最重要的方向和趋势。无线局域网可以在不采用电缆线的情况下，便提供以太网互联功能。在有效推动网络技术发展的同时，无线局域网也在很好的改变着人们的生活方式。无线网通信协议一般采用IEEE802.3和802.11。802.3是用于

43、点对点方式，802.11是用于一点对多点方式。无线局域网可以在普通局域网基础上通过无线HUB、无线接入站(AP)、无线网桥、无线Modem及无线网卡等设备来实现，以无线网卡使用最为普遍最为广泛。无线局域网的未来的研究趋势主要集中在安全性、移动漫游、网络管理以及与3G等其它移动通信系统之间的关系等问题上。在工业控制自动化领域内，有成千上万的感应器，检测器，传感器，计算机，PLC，读卡器等设备，需要互相连接形成一个控制网络系统，通常这些设备提供的通信接口是RS-232或RS-485来串行通信。无线局域网设备使用隔离型信号转换器，将工业设备的RS-232串口信号与无线局域网及以太网络信号之间相互转换

44、或者相互传输，符合无线局域网IEEE 802.11b和以太网络IEEE802.3协议标准，支持标准的TCP/IP网络通信协议，有效的扩展了工业设备的联网通信能力。计算机网络技术、无线技术以及智能传感器技术的结合，产生了“基于无线技术的网络智能化传感器”的全新概念。这种基于无线技术的网络智能化传感器让工业现场的数据能够通过无线链路直接在网络系统上传输、发布和共享。无线局域网技术能够在工厂的任何环境下，为各种智能现场设备、说话机器人以及各种自动化设备之间的通信提供高带宽的无线数据链路通道和灵活的网络拓扑结构，在一些特殊环境下有效地弥补了有线网络的很多不足地方，进一步完善了工业控制网络的通信性能。1

45、.1.6工业控制软件正向先进控制方向发展自20世纪80年代初期诞生至今，工业控制软件已有20多年的发展历史。工业控制软件作为一种应用性技术软件，是随着PC机的兴起而不断发展的。工业控制软件主要包括人机交互界面软件（HMI），基于PC机的工业控制软件以及生产智能化管理软件等。目前，我国已研发出一些具有自主知识产权的实时管理监控软件平台、先进控制技术软件、过程控制优化软件等集成应用软件，工程信息化、产品化有了一定程度上的突破，打破了国外同类应用软件的垄断局面作为工也控制软件的一个重要组成部分，国内人机界交互面组态软件研制方面最近几年获得了得了较大进展和成果，软件和硬件相结合，为企业测试、控制、管理

46、一体化提供了较完整的解决方案。在此发展基础上，工业控制软件将从人机交互界面和基本策略组态向先进控制方向发展。先进过程控制APC（Advanced Process Control）目前还没有严格而统一的固定定义。一般将基于数学实施模型而又必须用计算机来实现的控制算法，统称为先进过程控制策略。如：自适应自动控制控制；预测控制；鲁棒控制；棒棒控制；智能控制（专家系统控制、模糊控制、神经网络）等。由于先进自动控制和优化软件可以创造相当大的经济效益和成果，因此这些软件也是自身的价值提高和智能化水平大大提高。国际上已经差不多有好几十家公司，推车了上百种先进自动控制盒优化新型软件产品，在世界范围内形成了一个

47、很强大的主流工业应用软件产业。因此，开发我国具体有自助餐券的的高技术控制和优化新型软件，打破外国产品的垄断，替代进口产品，具体十分重要的意义。工业信息化是指在工业控制上、管理、经营管理过程中，通过信息基础设施，在自动化集成平台上，数据信息的实时采集、信息的互相传输、信息的处理以及信息化的综合利用等。在“十五”阶段，国家用先进信息化推动工业化的工作重点有以下三个方面：一是以电子信息工程技术为重点，提高传统生产过程控制自动化、控制信息智能化和管理平台信息化程度；而是以先进性制造技术为重点，推进制造业领域的高效生产，繁荣制造业；三十改革提升重点产业的主要关键技术、共性技术及其相关水平、工艺和装备水平

48、。国家实施新技术产业化的主要目标有两个:一是发展高端技术，形成新产业，培育新的增长点；二是利用先进自动化技术改造和优化传统的产业技术，提高经济增长的总体质量。1.2本文主要工作在选矿厂磨矿自动化的改造过程中涉及到了许多的专业性知识。本文首先对以下的几个主要方面进行了阐述。首先是可编程控制器，英文称Programmable Logic Controller，简称PLC。PLC是基于电子计算机且适用于工业现场工作的电控制器。它源于继电控制装置，但它不像继电装置那样，通过电路的物理过程实现控制，而主要靠运行存储于PLC内存中的程序，进行入出信息变换实现控制。PLC基于电子计算机，但并不等同于普通计算机。普遍计算机进行入出信息变换，多只考虑信息本身，信息的入出，只要人机界面好就可以了。而PLC则还要考虑信息入出的可靠性、实时性，以及信息的使用等问题。特别要考虑怎么适应于工业环境，如便于安装，抗干扰等问题。入出信息变换、可靠物理实现，可以说是PLC实现控制的两个基本要点。入出信息变换靠运行存储于PLC内存中的程序实现。PLC程序既有生产厂家的系统程序(不可更改)，又有用户自行开发的应用（用户）程序。系统程序提供运行平台，同时，还为PLC程序可靠运行及信号与信息转换进行必要的公共处理。用户程序由用户按控制要求