电加热器的模糊控制及其PLC实现
发布时间：2021-10-14 08:29
温度是流程工业中极为常见的热工参数,对其的控制也是过程控制的一个重点。由于加热机理、加热装置特殊结构等具体原因,使得过程对象经常具有大时滞、非线性、难以建立精确数学模型等特点,利用传统的PID控制策略对其进行控制,难以取得理想的控制效果。 模糊控制是基于模糊集合理论发展起来的模糊数学的一个重要的应用分支,是模糊数学和自动控制理论相结合产生的新型控制策略。被控对象或过程存在非线性、时变性、多参数强烈耦合、随机干扰、过程机理错综复杂及现场测量条件不确定,不能建立被控对象或过程的精确数学模型时,模糊控制的专家规则式的控制方式为其提供了一种较为理想的控制策略。 可编程序控制器（PLC）是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。它采用可以编制程序的存储器,用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作指令,并能通过数字式或模拟式的输入输出,控制各种类型的机械或生产过程。 本文针对某公司生产的一套过程控制实验装置中的电加热器,研究、设计了一套二维模糊控制器实现加热器水温控制。并基于SIEMENS SIMATICS7-300 PLC对模糊控制策...
【文章来源】：南昌大学江西省 211工程院校
【文章页数】：62 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
PC-TV过程控制实验系统整体结构
3、灵活性:主要体现在其编程灵活、扩展灵活和操作灵活。2·3·2实验系统57一300PLe简介[4749]实验系统中使用的控制器是西门子公司的sIM产TIC57一300型PLC，如图2一6。57一300提供了多种性能的CUP和丰富的且带有许多功能的Io/模块，各种功能模块可以非常好地满足和适应自动控制任务，使用户可以完全根据实际应用选择合适的模块，而且当控制任务增加并且愈加复杂时，可随时附加模块对PLC进行扩展，系统扩展灵活。它的大量功能能够支持和帮助用户进行编程、启动和维护，主要有:高速指令处理功能;集成在57一300系统内的人机界面功能;CPU智能化诊断功能及口令保护功能等。图2一6SIMATIC57一300PLC实物图sIM产JIC57一300是模块化结构设计，各种单独模块之间可进行广泛组合和扩展，系统主要由中央处理单元、存储器、信号模块、通信处理器、功能模块以及其他辅助设备。PC-TV型系统中的sIMATIC57一300的主要配置有:57一314C一ZDPCPU
南昌大学硕士学位论文图6一3PLC即为模糊控制器，其控制策略及信号处理由该PLC软、硬件一体完成。下面给出各部分具体的程序设计思想及梯形图程序:.52.1SIM以JIC7s一300硬件及通讯网络组态利用PLC实现模糊控制策略，在进行模糊控制算法编程之前，先要通过STEP7对PLC硬件模块及通讯网络进行组态。1、硬件组态STEP7软件进行PLC硬件组态就是模拟真实的PLC硬件系统，将CPU、电源和信号模块等设备安装到相应的机架上，并对PLC硬件模块的参数进行设置曰勺一4bl七I’/说j干组j念图2、通讯和网络组态本研究中的51侧哄TLICS7一300PLC采用MPI通讯网络连接上位机与PLC之间近距离通讯，在上位机上进行SETP7程序的编写，通过MPI网实现对PLC的程序下装。网络通讯详细内容将在下文的WinCC组态程序及监控界面部分中给予介绍，此处只简要给出本研究中51入U口
【参考文献】：
期刊论文
[1]西门子（中国）有限公司自动化与驱动集团在低压电机领域成立新的合资公司（SSML）[J]. 电机与控制应用. 2005(09)
[2]通用过程控制器的新设计[J]. 田江平. 工业控制计算机. 2004(09)
[3]西安建筑科技大学[J]. 高校招生. 2004(08)
[4]基于PLC的过程控制系统设计与实现[J]. 王洪猛,谢建君,曾云,白雪峰. 自动化技术与应用. 2004(07)
[5]通用模糊控制器在PLC上的实现[J]. 齐蓉,林辉,李玉忍,谢利理. 工业仪表与自动化装置. 2003(04)
[6]基于PLC的油田污水处理模糊控制系统[J]. 吴凌云,童毅才. 工业仪表与自动化装置. 2003(04)
[7]基于软PLC的三容液位模糊控制系统[J]. 吴凤凰,林小峰,蔡春晓,宋绍剑. 广西大学学报(自然科学版). 2003(02)
[8]用可编程控制器PLC实现模糊控制的方法研究[J]. 刘晓霞,孙金根,田兆福. 沈阳工业学院学报. 2003(02)
[9]用于供热设备的模糊逻辑控制技术[J]. 江乐新,江劲松,季桂树. 机电工程技术. 2003(02)
[10]可编程序控制器在模糊控制中的应用[J]. 崔京玉. 一重技术. 2003(01)
本文编号：3435808
【文章来源】：南昌大学江西省 211工程院校
【文章页数】：62 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
PC-TV过程控制实验系统整体结构
3、灵活性:主要体现在其编程灵活、扩展灵活和操作灵活。2·3·2实验系统57一300PLe简介[4749]实验系统中使用的控制器是西门子公司的sIM产TIC57一300型PLC，如图2一6。57一300提供了多种性能的CUP和丰富的且带有许多功能的Io/模块，各种功能模块可以非常好地满足和适应自动控制任务，使用户可以完全根据实际应用选择合适的模块，而且当控制任务增加并且愈加复杂时，可随时附加模块对PLC进行扩展，系统扩展灵活。它的大量功能能够支持和帮助用户进行编程、启动和维护，主要有:高速指令处理功能;集成在57一300系统内的人机界面功能;CPU智能化诊断功能及口令保护功能等。图2一6SIMATIC57一300PLC实物图sIM产JIC57一300是模块化结构设计，各种单独模块之间可进行广泛组合和扩展，系统主要由中央处理单元、存储器、信号模块、通信处理器、功能模块以及其他辅助设备。PC-TV型系统中的sIMATIC57一300的主要配置有:57一314C一ZDPCPU
南昌大学硕士学位论文图6一3PLC即为模糊控制器，其控制策略及信号处理由该PLC软、硬件一体完成。下面给出各部分具体的程序设计思想及梯形图程序:.52.1SIM以JIC7s一300硬件及通讯网络组态利用PLC实现模糊控制策略，在进行模糊控制算法编程之前，先要通过STEP7对PLC硬件模块及通讯网络进行组态。1、硬件组态STEP7软件进行PLC硬件组态就是模拟真实的PLC硬件系统，将CPU、电源和信号模块等设备安装到相应的机架上，并对PLC硬件模块的参数进行设置曰勺一4bl七I’/说j干组j念图2、通讯和网络组态本研究中的51侧哄TLICS7一300PLC采用MPI通讯网络连接上位机与PLC之间近距离通讯，在上位机上进行SETP7程序的编写，通过MPI网实现对PLC的程序下装。网络通讯详细内容将在下文的WinCC组态程序及监控界面部分中给予介绍，此处只简要给出本研究中51入U口
【参考文献】：
期刊论文
[1]西门子（中国）有限公司自动化与驱动集团在低压电机领域成立新的合资公司（SSML）[J]. 电机与控制应用. 2005(09)
[2]通用过程控制器的新设计[J]. 田江平. 工业控制计算机. 2004(09)
[3]西安建筑科技大学[J]. 高校招生. 2004(08)
[4]基于PLC的过程控制系统设计与实现[J]. 王洪猛,谢建君,曾云,白雪峰. 自动化技术与应用. 2004(07)
[5]通用模糊控制器在PLC上的实现[J]. 齐蓉,林辉,李玉忍,谢利理. 工业仪表与自动化装置. 2003(04)
[6]基于PLC的油田污水处理模糊控制系统[J]. 吴凌云,童毅才. 工业仪表与自动化装置. 2003(04)
[7]基于软PLC的三容液位模糊控制系统[J]. 吴凤凰,林小峰,蔡春晓,宋绍剑. 广西大学学报(自然科学版). 2003(02)
[8]用可编程控制器PLC实现模糊控制的方法研究[J]. 刘晓霞,孙金根,田兆福. 沈阳工业学院学报. 2003(02)
[9]用于供热设备的模糊逻辑控制技术[J]. 江乐新,江劲松,季桂树. 机电工程技术. 2003(02)
[10]可编程序控制器在模糊控制中的应用[J]. 崔京玉. 一重技术. 2003(01)
本文编号：3435808
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