智能混凝土搅拌站系统探究和应用

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1、智能混凝土搅拌站系统探究和应用　　摘要:混凝土搅拌站是混凝土生产的主要场所，其中称重配料是混凝土生产的关键环节。称重配料系统的精确度直接影响着混凝土的质量。对于整个称重配料系统，控制策略的选取决定了搅拌站的生产效率和配料精度，根据以上问题，本设计以PLC为控制核心，模糊自适应PID算法为依托，实现配料称重系统的设计。关键字：PLC，模糊PID算法，称重配料系统，混凝土搅拌站中图分类号：TP273文献标识码：A文章编号：BasedonPLCfuzzyPIDConcretebatchingplantsdesignandimpleme

2、ntationZhangHuihui,ZhangMin，MaJiaming(QingdaoTechnologicalUniversity,ShandongQingdao,266033)ABSTRACT:Concretebatchingplantsisthemajorplaceofconcreteproduction.What’smore,weightingandburdeningisthekeypartintheprocessofconcreteproduction.Theaccuracyoftheweighingbatchin

3、gsystemaffectsthequalityofconcretedirectly.Fortheentireweighingbatchingsystem,6theselectionofcontrolstrategydeterminestheproductionefficiencyandtheaccuracyofbatchingplant.Basedontheaboveissues,thisdesignwithPLCasthecontrolcore,realizethedesignofweighingbatchingsystem

4、basedonfuzzyadaptivePIDalgorithm.KEYWORDS:PLC;FuzzyPIDalgorithm;Concretebatchingplants;WeightingandBurdeningSystem0引言近年来，随着经济的高速发展，一系列基础性工程的开工建设以及城市化进程的加快，人们对各种产品也不断提出了新的要求。本设计采用模糊PID控制，达到智能控制效果。本文的重点在于用PLC实现模糊PID控制。1混凝土配料生产过程原理介绍本论文以旧建筑物拆迁的废弃建筑垃圾为原料，配合相关辅助原料，混合充分后切块

5、、加压生产建筑再生砖为例，来阐述动态配料系统所要求的快速性及精确性。2混凝土搅拌站控制算法分析2.1模糊PID控制技术6由于自动配料控制系统是一个时变的、非线性的控制系统，在非时变模型下有较好调节能力的传统PID算法难以达到理想的控制效果。此外常规的模糊控制器控制精度比较低并且有无法消除的盲区。因此，采用基于PLC的模糊控制系统进行控制，不但可以使控制系统的控制更加可靠，而且得到了很好的控制效果。由图2可以看到，模糊自适应PID控制器以误差e和误差变化ec模糊控制器输入变量，以PID参数变化∆Kp、∆Ki

6、、∆Kd作为模糊控制器的输出变量，将模糊控制和PID控制结合起来形成模糊自适应PID实现相应参数的在线调整。图2模糊自适应控制器图3模糊自适应仿真框图图4模糊控制器封装图图5模糊PID相应仿真曲线6在图3、图4、图5仿真调试的过程中，传统PID控制算法存在过渡过程时间与超调量之间的矛盾，若要超调量小则过渡时间增长，如果要求过渡过程快则必然出现较大的超调二者难以两全。而模糊自适应PID控制算法过渡过程的快慢几乎与超调无关，因而可以方便灵活的改变参数，以最快速度无超调(或很小的超调)进入稳态。从常规PID和模糊自适应PI

7、D控制的阶跃响应对比曲线中可以看出，系统在阶跃信号的激励下模糊自适应PID控制系统超调量要小的多，响应速度快，稳态误差小，具有更好的动态和稳态性能。仿真说明采用模糊自适应PID方法控制配料系统是合理有效的具有较高的可行性。模糊PID控制的PLC实现程序设计流程图在设计中，我们使用了OMRON公司的CP1H-XA40DR-A型号的PLC。利用A/D模块将输入量采集到PLC中，利用D/A模块实现执行元件的输出，模糊控制算发流程图如图6所示。图6模糊控制算法流程图首先把量化因子置入PLC的保持继电器中，其次将采样进来的输入量送入PLC

8、的DM区，做限幅量化后再根据其对应的输入模糊论域中的相应元素，查模糊控制查询表，求出模糊输出量，诚意输出量化因子之后便得实际输出量，经D/A输出进行控制。[4]模糊控制查询表查询程序设计在图6中，最重要的一步就是模糊控制表查询，须经过模糊推理与逆模糊化运算得到一