随着控制技术的发展,工业控制系统从传统模拟控制系统到集散控制系统,现场总线系统,现在正越来越朝着网络化方向发展,以太网作为当今世界应用最广泛的网络,已经成功应用到企业综合自动化系统的信息管理层、监控级网络并有直接向下延伸,应用于工业测量与控制系统的现场设备级网络的趋势。在众多国际实时工业以太网标准中,由中国自主制定的EPA(areal time Ethernet for Plant Automation)现场总线标准,被IEC于2005年以PAS形式进行了发布。 针对目前飞速发展的工业以太网技术,本文以大连理工大学综合自动化实验室为背景,结合我国工业以太网发展的特点,提出了一种基于EPA现场总线的综合自动化控制工程实验研究系统。该系统利用EPA总线以及DUT5000总线控制模块,将实验室中分散的、采用传统模拟控制的四套综合自动化实验装置,以及四套管式电加热炉构成了一个分布式控制系统,构建了一个先进、实用的控制理论实验研究平台。本文介绍了该分布式控制系统的结构,其中操作站运行的是kingview6.5实时监视软件,用于完成监控管理功能;工程师站运行EPA的总线模块DUT5000组态软件,控制方案在工程师站组态好之后,下载到DUT5000控制器。操作站通过OPC服务器从DUT5000获取实时数据,实现对系统的监控功能。利用这套系统,不仅开发了常规的控制工程实验,而且建立了二容水槽系统的数学模型,为进一步的控制研究打下了基础。同时在常规PID控制算法的基础上,开发了应用于水槽液位系统的预测控制软件包,在具体实验装置上的运行证明了该算法的有效性。 本系统不仅可以实现常规控制策略,而且为新的理论和控制算法提供了一个实际验证的环境,是一个先进的控制理论研究和科研开发平台。