PDF《通信期刊快速发表论文基于PROFIBUS的热电厂多智能体 控...》

3、热电厂控制系统中智能体的划分在热电厂控制系统中,我们将整个系统划分为现场Agent、监测Agent、控制Agent 和事物管理Agent.现场Agent分别为锅炉智能体、汽机智能体和除氧给水智能体构成,它们的结构基本相同,处于相 同的地位,监测和控制智能体在整个系统中居于管理者地位,事务管理智能体负责数据的整理以及向上层提供数据接 口.如图1所示. 图1:智能体的划分

4、基于PROFIBUS的多智能体控制系统(MACS)结构 控制系统的结构设计基于系统集成的思想,整个控制系统由控制软件和相应的硬件两大部分互相协作,完成控制功能 .硬件主要包括工业PC机、工业板卡、可编程控制器、变送器和执行机构.软件由组态软件、系统运行软件和各功

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2 能扩展模块等构成.为了从结构上实现分层容错控制,系统硬件的选择与集成考虑了层内组成与层间通讯两个方面. 结合PROFIBUS总线的使用,我们将基于多智能体的智能控制系统分成三个层次,最底层是现场控制层,在其基础上 是过程监控层和企业管理层,其整体结构如图2所示.图2:智能控制系统分层结构 现场控制层选用功能简单,可靠性很高的可编程控制器,完成保证系统安全的控制功能,同时又受控于过程监控层的 控制.而过程监控层和企业管理层选用功能强大的工业PC机为主体,可以使用一些高级的控制策略,完成提高系统 效率的控制功能,同时承担部分对象的直接控制,减少现场控制层的费用.在紧急情况下过程监控层输出的控制信号 直接切换到伺服机构上,由过程监控层同时实现高级控制策略和常规控制,而当过程监控层发生故障,可由现场控制 层采用常规控制维持系统稳定运行,从而大大提高了控制系统的稳定性和可靠性.过程监控层与现场控制层之间采用 现场总线传递数据,各工业PC机之间则采用标准网卡和集线器(HUB)构成星形网络传递数据和共享资源.最底层是 一个基于现场总线的分布式系统,由若干智能执行器(Intelligentactuator)和智能变送器(Intelligentsensor)组成,它 们一方面对生产过程的数据加以采集并经过处理送到PROFIBUS总线上以提供一致和有效的信息;

另一方面对从该总 线上取得的操作命令加以处理和执行.每个现场控制站主要都是由主控单元和I/O模块构成,两者间用双绞线作为传 输介质,采用PROFIBUS现场总线结构,为了提高系统可靠性,可以使用双冗余主控单元,在发生意外死机情况下将 自动切换到备用主控单元,从而提高系统的可靠性.过程监控层是与现场总线和企业网同时相连的工作站,主要工作 就是负责实现控制等管理.它们从现场总线获取生产过程中的数据,通过现场总线和企业网彼此交换信息和发出指令 ,并为运行管理人员提供良好的人机界面.本层与现场控制层在实际系统中构建为实现各种功能的智能体组成,以完 成整个系统的控制功能.如图3所示. 图3智能体系统结构 现场Agent分别为锅炉、汽轮机和除氧给水,它们可以根据检测的信号和知识库中的规则和经验公式来确定各子系统 的状态是否正常,能够对一些情况(给水流量、主汽流量等)进行判断,并进行必要的处理.它们接受控制Agent的 控制信号对各子系统的监控对象进行参数调节,并将各子系统的状态信息送给监测Agent.现场Agent以西门子S7-300 为中心和现场的控制仪表综合实现.控制Agent根据监测Agent的要求对现场Agent发出控制指令,以完成对各个监控 对象的参数调节,同时将操作信息发送给事物管理Agent. 监测Agent根据各个现场Agent传送过来的信息,能够对整个生产过程的状态进行综合分析和预测,并对生产过程可能 发生的故障做出判断.事物管理Agent管理所有的数据,对数据库进行维护,它和控制Agent、监测Agent都是在工控 机中通过软件加以实现.最上层是整个企业的管理层,它是整个系统的管理中心.