基于plc的模糊pid在烟厂中央空调控制中的应用(1)

《基于plc的模糊pid在烟厂中央空调控制中的应用(1)》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、维普资讯http://www.cqvip.com◎种增俊／宝鸡卷烟厂◎郎文辉，国科技大学电子科学与技术系◎师瑞祥／宝鸡合力叉车厂基于PLC的模糊PID在烟厂中央空调控制中的应用引言烟厂的车间生产工艺过程对车间的温湿度环境1提出了较为严格的精度要求，各个卷烟厂为达到这一工艺环境要求，为卷接包车间、制丝车间、储丝车间、CO膨胀烟丝车间等关键工序车间配置了中央空调自动控制系统，但由于使用传统的经典PID控制，难图1卷烟厂工艺空调典型结构示意图于对卷烟厂工艺空调的温度、湿度等多变量、非线性、强耦合、时变变量实现良好的控制品质。近年来模糊

2、控空气场很不均匀，温室度传感器布点必须合理。制在复杂的工业控制中得到了广泛地应用，因其不依(3)卷烟产品生产需要基本恒定的温湿度环境，赖对象精确的数学模型而具有较强的鲁棒性。但是模空调控制必须考虑室外全年多种工况时如何满足工艺糊控制器稳态精度低，动态性能欠佳。因此本文提出了要求的情况，空调风量理论计算值较大，应采取变风量一种多模多段(P—FUZZY—PI)的模糊PID控制策略，调节。并在西门子S7—300系列PLC上加以实现，很好地完(4)卷烟生产工艺要求相对湿度值较大(50％～成了对卷烟厂工艺空调的控制，经实践表明，该控制器7

3、0％)，空调控制时必须考虑机器结露问题。具有良好的控制品质和较强的鲁棒性。(5)卷烟厂车间空气中悬浮超细烟尘多，在利用新、回风比例时应加以考虑。卷烟厂空调的控制过程特征多模多段(P—FUZZY—PI)的模糊PID控制策略卷烟厂各车间具有面积大、生产设备发热量大、部分车间空气中悬浮超细烟尘多，温湿度工艺要求精1控制对象分析度高等特点。通常选择较合理的功能段组合空调应对从节能和控制的易实现性方面考虑，系统控制思空气进行混合、加热、冷却、加湿、除湿、过滤等处理，并路是：输入室外温湿度传感器数值，计算室外焓值，在在保证车间温湿度参数的前

4、提下做到节能运行。其典全年多工况恒温恒湿控制策略焓湿分析图(如图2所型结构示意如图1所示。示)中确定位置，按照表1确定控制器调节输出量，实卷烟厂工艺空调系统过程控制的主要特征有：现恒温恒湿的变风量调节。(1)是一个多输入、多输出的非线性、时变、强耦2模糊PID控制策略合、大滞后的复杂控制系统。由于中央空调的非线性、时变、强耦合、大滞后特(2)被控空调区域面积大，发热设备多，扰动大，点，使得用传统的PID控制器，即使在按照全年多工况料6帼I维普资讯http://www.cqvip.com控制程序的一个子程序．包括输入量的模糊化、查

5、模糊控制表和控制信号的输出。主要的设计步骤是①确定控制输入输出的论域。②根据各论域所分等级n．将输人变量的实际范围平均分为n档。使每一档与其论域的某个元素相对应，这样对某时刻的实测输入值都可被量化为相应论域中的元素。③查模糊控图2全年多工况恒温恒湿控制策略焓湿分析图制表，得输出变量控制值。，一w广钟蚪日明出现的气氛北卷点-帖牟却：卫、毒、社、冬}c．一c斩l甩混台壮卷点1一旦季机器阱点2输入变量模糊化—全年丰闯恒盛怛挂状态点丽世定、N。一IH牲卷点【曲I川M培感器)0’)送风盎点(进(I)车间现场温度与给定值风捧培拉l热器hi惺

6、器之阿状卷点之差．实际变化范围为：『一lO，表1宝鸡卷烟厂卷接包车间空调系统全年多工况恒温恒湿自控分区及工况转换一览袁10]。-可■田啊■Ⅱ■明■■}j■珊明嘲丑l■删眈■嘲堋卸圈■疆岫(2)车问现场湿度与给定值口■■Im目lmlllmlⅢ唧朋硼嗣碾哪哪匣啊聊豳之差E，实际变化范围为：__20％，l医冷却障慢≥k加热橱表}々l喇小,~iixLI调节馓啕戈川加％】掎却障湿。(柚热闷闭(3)送风口温度与现场温度挣却加J≥rkI表冷涮4旺冷却n诳lk

7、湿『<．^新同H圪JIl最小新『是1碍节调(4j送风口湿度与现场湿度盟加热J差值ARH．实际变化范围f一10％，：吲阀和排坷的开废根据吼闷荆和H闷的，F境制定脚幢．@新．问±年节^鹰曲lf．培小里为2f{l1：目全年青节量太崖为100~,，晟小J}度为l0％∞哿目设备器接季节J~i!iitJf鹰．11非l攥季节目超词将唪气由于在比例调节中已经减小了畴目加盟垃饱态．＆连H中IK,'k。理泉④I一4R．第5K停翻睁机．变量给定和实际值之差，所以以上条件分类简化空调输H；调节量的情的模糊PID控制器框图如图3所变量的论域均取为卜1，0

8、，11’只需况下，也难以找出很好的数学模型，示要把输入值和目标值相比较即可模来实现良好的控制品质本文提出糊化输人变量。一种多模多段(P—FUZZY—PII的模3输出变量的去模糊化及输出糊PID控制器，根据不同的条件和(1)表冷器开度L。要求用不同的模态进行控制，