基于PLC的热封温度模糊控制运用

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1、基于PLC的热封温度模糊控制运用【摘要】PLC作为主控制器可以拥冇传统的控制系统的控制功能，同时也可以通过它来实现扩展智能模块的方式，以达到对系统的温度控制、闭环控制以及位置控制等等以适应比较灵活的工业控制的需要。PLC的特点包含了高集成性、高效性、很强的抗干扰性、灵活的组态形式，这使得它成为了现代工业控制中广泛采用的主控制器。我们把PLC当做控制器，在进行温度的模糊控制的时候，利用先进的温度控制算法再加上步进电机控制模块，再通过PLC的串口通讯来与PC机连接，可以构成一个操作十分便捷的界1何友好的温度控制系统。【关键词】PLC;温

2、度模糊控制一、刖§在工业生产中，温度是一个最为常见的过程变量参数之一。温度的影响因素很多而且非常复杂，导致了温度控制无法釆用线性分析，而且它又有慢时变、纯滞后等等的特点，所以人们无法对它进行有效的控制，所以我们研究出模糊控制来大致准确得把握温度的变化，从而做到控制的R的。目前很多产品都对热封制袋有着很人的需求，由于受到不同因素的影响，导致热封切刀的温度不稳定，没有较强的抗干扰能力，切口也不美观,而口由于温控对象难以建立准确的数学模型[1],所以结合PLC的综合控制能力，对热封的温度进行模糊控制，使热封可以在不同的环境下，做出合理热封

3、温度的判断，这样做可以大大减轻人工压力，同时保障了产品的可靠性，有着比较强的应用价值。二、模糊控制1•模糊系统的概念模糊控制这个概念的提出，主要是山于一些变量的影响因素比较多，所以采用模糊控制可以比较准确得反映出变量的变化规律，从而对其进行控制。模糊控制将不再依赖研究对象的数学模型，它是比较模糊的逻辑，冇着比较强大的抽象能力以及强大的非线性处理能力。这种控制的方法对过程参数的变化以及物理过程没有较为详细的监控，但是得出的分析结果却与实际相差不大，所以模糊控制在实际控制系统中有着很广泛的应用。通过上图我们可以看出，r代表系统的设定值，

4、e表示了系统的误差,而误差变化率是ec,E、EC、U三个量是系统误差、误差变化以及控制量的模糊量，u控制模糊控制器的作用，y是系统的输出。2.模糊控制规则模糊控制器有两个输入量，误差e和误差变化ec,模糊控制就是根据监测到的温度与设定值比较得出偏差，从而调整输出控制量U。模糊规则有一个原则：控制的初期，由于误差相对比较大，需要选择效果比较明显的控制作用，从而减缓上升空间，使精度提高;控制的屮期,由于误差比较小，可以考虑效果中等的控制作用，可以减小超调的发生，较快得过渡系统;控制的后期，山于误差已经接近设定阀值，需要选择比较小的控制作

5、用，有的情况中甚至关闭控制作用，从而减小超调，以防止系统岀现震荡。模糊规则的输出量是模糊量，无法直接对它进行进行输出，所以还需要对输出结果进行解模糊，这里就不过多叙述三、热封系统1•热封系统的组成热封是热封切刀机械运动完成的，刀片的温度是旋转变压器旋钮调整的。热封切刀的材质是铁辂铝合金，它安装在气缸执行机构上，它有一个可调式变压器作为电源。塑料膜的后端有一个由PLC控制的交流异步电机。与变压器相连接的热封切刀在电流通过的时候，刀片被持续加热，当温度达到了切割的温度时候，信号会通过回路传送到PLC,PLC再通过控制连接到热封切刀的气缸

6、，通过一系列的传动可以完成切割塑料袋并且热封的整个动作。如果热封切刀的温度超过了工作温度时，需要断开加热切刀的加热电源，也就是变压器，待切刀的温度降低后再重新使用。2.系统的软件设计系统的软件主要的组成有主要功能模块、寄存器的设置、温度的信号釆集、数据的处理以及储存。根据PLC的Hostlink协议，波特率设置是9600B/S,设置无奇偶校验，8位数据位［2］。参照下图。四、热封的模糊控制1.PID控制现在的自动控制技术基木上都建立在负反馈的基础上的，反馈的理论主要包罗了监测、比较以及执行的三个方面。对被控对象进行监测，与设定的理想

7、值进行比较后，通过对误差的处理來调整系统。PID系统就是通过这种方式来対系统进行控制的系统之一。PID控制系统应用范围很广,使用比较灵活，而且非常简单易懂，只需耍设定三个参数，即比例系数kp,积分时间常数TI,以及微分时间常数TDo而大多数情况下只需要其中的一两个单元就可以完成控制。工业过程中很多过程都是非线性以及时变的，只有不断的简化才可以变成可以线性处理的系统，PID便可以对其进行控制。PID参数较为容易确定，只需要参考三个有关变量进行及时整定就可以，但是如果过程发生动态特性变化，PID的参数需要重新确定。1.热封温度模糊控制选

8、择PID控制与模糊控制相结合的方式，通过分工来对温度进行控制。在大误差范围内釆用模糊控制的方法，而对于误差比较小的情况就切换到PID控制，切换开关通过软件实现，首先对程序设定一个误差的允许范围,在运行时，系统查询是否达到误差要求，判断