基于PLC的过程控制实验装置温度模糊PID控制.pdf

《基于PLC的过程控制实验装置温度模糊PID控制.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、自动化技术与应用》2010年第29卷第10期工业控Sul与应用ndustryControlandApplications基于PLC的过程控制实验装置温度模糊PID控制陶权．谢彤(广西工业职业技术学院，广西南宁530003)摘要：小之ljs7()【】过Ed。

2、IiI)；PLC_J]炎：TP273足敞：：L{芝编I：1003～／_41(201O)l00022—05TemperatureFuzzyPIDControlintheProcessControlExperimentaIlDeviceBasedOnP。LCTAOQuan，XIETong(GuangxiVocational&TechnicalInstituteofIndustry,Nanning530003China)Abstract：Thisarticledescribesdesignconcepto

3、t’realizingtemperaturefuzzycontrolforboilerjacketsintheprocesscontrolsystemexperimentaldexicebyusingS7—200．inwhichthestructureoffuzzyPIDcontro1．fuzzyPIDcontrollerdesigningandPLCimplementationoffuzz),PIDcontrolareanalyzedandthefuzzycontrollerprogramming

4、isalsointroducedindetailResttitssh()、、thatthefuzzycontrollersconsistofPLCarebothsimpleandpractica1．Keywords：processcontrolsystemexperimentaldevice；Fuzzy—PID：PIC1引言炉内胆的进水阀，允许变频器一磁力泵以固定的小流量本校自动化实验室采用的“THJ一3型高级过程控使锅炉内胆的水处于循环状态。在锅炉夹套水温的控制系统实验装置”是基于工业过程的物理模

5、拟对象系制过程中，由于锅炉内胆循环水的作用，使得锅炉内胆统，该系统包括流量、温度、液位、压力等热工参数，与夹套热交换更充分，因而控制效果较好。系统采用的可实现系统参数辨识，单回路控制，串级控制，前馈一反调节器为工业上常用的宇光AI一808智能调节仪【引。现馈控制，比值控制，解耦控制等多种控制形式。设备中为了提高锅炉夹套水温控制系统的动态性能，对控制系的模拟锅炉可进行温度控制系统的实验，其中锅炉夹套统进行改造，采用西门子$7-200PLC代替常规调节器，水温控制系统的结构如图1所示，图2是锅炉夹套水温

6、采用模糊PID控制算法代替常规PID控制实现锅炉内定值控制系统的方框图。系统中锅炉内胆为动态循环胆水温控制。水，磁力泵、电动调节阀、锅炉内胆组成循环供水系统，被控变量为锅炉夹套的水温，即要求锅炉夹套水温2模糊PID控制的结构(算法)稳定于给定值。实验前先通过变频器一磁力泵动力支传统PID(比例、积分和微分)控制原理简单，使用方路给锅炉内胆和锅炉夹套均打满水，然后关闭锅炉内胆便，适应性强，可以广泛应用于各种工业过程控制领域。和夹套的进水阀。待实验系统投入运行以后，再打开锅但是PID控制器对象电炉加热器

7、温度具有非线性、大时滞、强耦合等特点，控制效果并不理想；同时PID控制器收稿日期：2010—05—12没有自适应工况变化的能力，对一些系统参数会变化的工业控制与应用自动化技术与应用》2010年第29卷第10期ndustryControlandApplications过程，存在参数改变不方便等问题，PID控制就无法有PID参数自调整，以满足不同的e和ec对控制参数的不效地对系统进行在线控制。不能满足在系统参数发生同要求，使被控对象有良好的动、静态性能I11，如图3是变化时PID参数随之发生相应改变的要

8、求，严重的影响模糊PID控制结构图。了控制效果。为此，研究PID参数自整定和智能控制算rs7-~00PLC法具有重要的工程意义。给字一eIlTjITdI一jec黼忽图3模糊PID控制结构图3模糊PID控制器设计控制系统采用“双入三出”的模糊控制器。输入量为温度值给定值与测量值的偏差e以及偏差变化率ec，输出量为比例系数Kp、积分时间Ti、微分时间Td。由图3可知，控制过程为控制器定时采样温度值和温度值变化率与给定值比较，得温度值偏差e以及偏差变化率ec，并以此作为PL