2、炎：TP273足敞：：L{芝編I：1003～／_41(201O)l00022—05TemperatureFuzzyPIDControlintheProcessControlExperimentaIlDeviceBasedOnP。LCTAOQuan，XIETong(GuangxiVocational&TechnicalInstituteofIndustry,Nanning530003China)Abstract：Thisarticledescribesdesignconceptot’realizingtemperature
3、fuzzycontrolforboilerjacketsintheprocesscontrolsystemexperimentaldexicebyusingS7—200．inwhichthestructureoffuzzyPIDcontro1．fuzzyPIDcontrollerdesigningandPLCimplementationoffuzz),PIDcontrolareanalyzedandthefuzzycontrollerprogrammingisalsointroducedindetailResttitss
4、h()、、thatthefuzzycontrollersconsistofPLCarebothsimpleandpractica1．Keywords：processcontrolsystemexperimentaldevice；Fuzzy—PID：PIC1引言爐內(nèi)膽的進(jìn)水閥，允許變頻器一磁力泵以固定的小流量本校自動化實驗室采用的“THJ一3型高級過程控使鍋爐內(nèi)膽的水處于循環(huán)狀態(tài)。在鍋爐夾套水溫的控制系統(tǒng)實驗裝置”是基于工業(yè)過程的物理模擬對象系制過程中，由于鍋爐內(nèi)膽循環(huán)水的作用，使得鍋爐內(nèi)膽統(tǒng)，該系統(tǒng)包括流量、溫度、液位、
5、壓力等熱工參數(shù)，與夾套熱交換更充分，因而控制效果較好。系統(tǒng)采用的可實現(xiàn)系統(tǒng)參數(shù)辨識，單回路控制，串級控制，前饋一反調(diào)節(jié)器為工業(yè)上常用的宇光AI一808智能調(diào)節(jié)儀【引?，F(xiàn)饋控制，比值控制，解耦控制等多種控制形式。設(shè)備中為了提高鍋爐夾套水溫控制系統(tǒng)的動態(tài)性能，對控制系的模擬鍋爐可進(jìn)行溫度控制系統(tǒng)的實驗，其中鍋爐夾套統(tǒng)進(jìn)行改造，采用西門子$7-200PLC代替常規(guī)調(diào)節(jié)器，水溫控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如圖1所示，圖2是鍋爐夾套水溫采用模糊PID控制算法代替常規(guī)PID控制實現(xiàn)鍋爐內(nèi)定值控制系統(tǒng)的方框圖。系統(tǒng)中鍋爐內(nèi)膽為動態(tài)循環(huán)膽水溫控制。水
6、，磁力泵、電動調(diào)節(jié)閥、鍋爐內(nèi)膽組成循環(huán)供水系統(tǒng)，被控變量為鍋爐夾套的水溫，即要求鍋爐夾套水溫2模糊PID控制的結(jié)構(gòu)(算法)穩(wěn)定于給定值。實驗前先通過變頻器一磁力泵動力支傳統(tǒng)PID(比例、積分和微分)控制原理簡單，使用方路給鍋爐內(nèi)膽和鍋爐夾套均打滿水，然后關(guān)閉鍋爐內(nèi)膽便，適應(yīng)性強，可以廣泛應(yīng)用于各種工業(yè)過程控制領(lǐng)域。和夾套的進(jìn)水閥。待實驗系統(tǒng)投入運行以后，再打開鍋但是PID控制器對象電爐加熱器溫度具有非線性、大時滯、強耦合等特點，控制效果并不理想；同時PID控制器收稿日期：2010—05—12沒有自適應(yīng)工況變化的能力，對一
7、些系統(tǒng)參數(shù)會變化的工業(yè)控制與應(yīng)用自動化技術(shù)與應(yīng)用》2010年第29卷第10期ndustryControlandApplications過程，存在參數(shù)改變不方便等問題，PID控制就無法有PID參數(shù)自調(diào)整，以滿足不同的e和ec對控制參數(shù)的不效地對系統(tǒng)進(jìn)行在線控制。不能滿足在系統(tǒng)參數(shù)發(fā)生同要求，使被控對象有良好的動、靜態(tài)性能I11，如圖3是變化時PID參數(shù)隨之發(fā)生相應(yīng)改變的要求，嚴(yán)重的影響模糊PID控制結(jié)構(gòu)圖。了控制效果。為此，研究PID參數(shù)自整定和智能控制算rs7-~00PLC法具有重要的工程意義。給字一eIlTjITdI一
8、jec黼忽圖3模糊PID控制結(jié)構(gòu)圖3模糊PID控制器設(shè)計控制系統(tǒng)采用“雙入三出”的模糊控制器。輸入量為溫度值給定值與測量值的偏差e以及偏差變化率ec，輸出量為比例系數(shù)Kp、積分時間Ti、微分時間Td。由圖3可知，控制過程為控制器定時采樣溫度值和溫度值變化率與給定值比較，得溫度值偏差e以及偏差變化率ec，并以此作為PL
