青海盐湖集团是中国最大的钾肥生产基地,该公司的钾肥生产线采用反浮选—冷结晶工艺。反浮选是钾肥生产工艺中提高产品品位和生产效率的核心工艺,因此,需要对反浮选系统的重要设备和过程对象实现高精度控制。本文以青海盐湖集团新百万吨钾肥生产项目为背景,选取生产工艺中的反浮选过程为对象,设计了一套基于罗克韦尔PLC和罗克韦尔三层网络的双CPU热备份冗余控制系统。系统搭建在罗克韦尔三层网络构架内,控制层选用罗克韦尔ControlLogix控制平台作为主控设备,在RSLogix5000软件中编写控制程序；设备层中,低压电器设备的集中控制使用MCC智能马达控制中心,以变频器、智能继电器和软启动器为主要控制单元；信息层采用FactoryTalk View SE组态软件设计了上位机监控系统。深入研究了反浮选加药环节的控制策略。通过对现场采用的PID控制策略仿真研究,得出PID控制方案的缺陷并加以改进,提出了模糊预测控制方案。仿真结果表明,模糊预测控制器能针对加药环节具有滞后特性、易受外部干扰、难以精确建模等特点,提高系统的动态性能和鲁棒性,为系统进一步优化提供了新的方案。系统的试运行结果表明本文设计控制系统可靠性高、稳定强、控制效果精确、人机交互体验出众、系统开放性和可扩展性出色,很好地满足了工业现场的要求,具有一定的推广价值。