Research of Batch Control Systems and Development of Recipe Editor Software

应用于批量生产过程中的批量控制有别于一般的常规控制，它兼有连续控制和离散控制的特点，包含了基本控制、程序控制以及协调控制，是过程控制领域较为复杂的问题。批量生产过程的一大特点是可以使用同一套生产装置生产多个品种的产品，它的原材料、生产工艺以及产品都是以有限批量划分，每个批量的控制因素不尽相同。批量控制主要应用于精细化工、食品与饮料和医药生产中，以适应多品种、多规格和高质量的市场要求。本文首先介绍了批量控制的特点，对目前国际上广泛认可的批量控制标准ISA S88进行了深入的研究，重点研究由全球批量论坛（WBF）发布的基于XML的批量标记语言最新版BatchML 2.0。之后在对控制系统发展作简要回顾，并研究现今比较通用系统的结构的基础上，对批量控制系统进行总体设计，给出了批量控制系统的体系结构、软件系统结构以及各部分功能的详细描述。重点开发了符合批量控制标准ISA S88的基于BatchML的批量控制软件平台，包括采用顺序功能图（SFC）语言的方式编辑配方程序的配方编辑软件，解释执行配方标记文件的批量服务器软件，以及能够对阶段的状态转换逻辑进行模拟的仿真器软件，文中分别给出它们的设计思路以及详细的实现方法。最后，以PVC的聚合过程作为生产实例，研究这一生产过程的批量控制策略，并应用于本文实现的批量控制软件平台，通过实例对本软件平台进行正确性的验证