随着钾肥生产规模的不断扩大,控制设备的数量增加,对钾肥生产过程提出了一体化控制的要求。本文以青海盐湖某公司的百万吨钾肥生产控制系统建设项目为研究背景,根据生产工艺对控制系统的要求,设计了基于三层网络的钾肥生产一体化控制系统。本文的主要内容是：对现场总线和总线控制系统进行了全面的描述,并着重对罗克韦尔自动化的NetLinx三层网络框架进行了研究,分别对DeviceNe、 ControlNet口EtherNet/IP的结构和技术特点进行了分析；针对钾肥控制系统工艺流程,利用三层网络框架设计了钾肥生产一体化控制系统,将整个生产过程通过环网集成到同一个网络框架中,实现了数据的共享和信息的集中管理；详细介绍系统硬件配置,应用基于软件的双CPU冗余热备份技术设计了站内的PLC冗余,应用冗余交换机设计了站间的冗余光纤环网,设计了供电和接地系统；利用FactoryTalk View SE人机交互设计组态软件设计了系统的上位机监控界面,以准确地监测和控制工艺过程；设计了下位机控制程序,重点对电机和模拟量控制程序进行了设计,针对浮选机液位控制算法进行了研究,采用广义预测算法控制浮选机液位,并对其控制效果在Matlab上进行了仿真,分析仿真结果得出：广义预测控制算法比传统PID控制算法超调小,调节时间短。经过现场运行证明,系统能够完成对生产过程的监控和报警,并对关键参数提供实时的趋势显示,具有可靠性高,稳定性良好,控制精确,可拓展能力强的特点。保证了生产的高效和稳定。