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PLC对系统进行油田污水处理系统模糊控制的方法及实现(下)

   日期:2008-09-24     来源:中国测控网     作者:管理员    

4 模糊控制算法的PLC实现  
  在控制系统中选用了OMRON公司的CQM1型PLC。首先将模糊化过程的量化因子置入PLC的保持继电器中,然后利用A/D模块将输入量采集到PLC的DM区,经过限幅量化处理后,根据所对应的输入模糊论域中的相应元素,查模糊控制量表求出模糊输出量,再乘以输出量化因子即可得实际输出值,由D/A模块输出对pH值进行控制。

4.1 模糊控制算法流程
(1)将输入偏差量化因子Ke、偏差变化率量化因子Kec和输出量化因子Ku置入HR10~HR12中。(2)采样计算e和ec,并置入DM0000和DM0001中。
(3)判断e和ec是否越限,如越限令其为上限或下限值。否则将输入量分别量化为输入变量模糊论域中对应的元素E和Ec并置入DM0002和DM0003中。
(4)查模糊控制量表,求得U。
(5)将U乘以量化因子Ku,得实际控制量u。
(6)输出控制量u。
(7)结束。

4.2 查表梯形图程序设计
  在模糊控制算法中,模糊控制量表的查询是程序设计的关键。为了简化程序设计,将输入模糊论域的元素[-6,-5,-4,-3,-2,-1,0,+1,+2,+3,+4,+5,+6]转化为[0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12],将模糊控制量表中U的控制结果按由上到下,由左到右的顺序依次置入DM0100~DM0268中。控制量的基址为100,其偏移地址为Ec×13+E,所以由E和Ec可得控制量的地址为100+Ec×13+E。梯形图程序如图4—1所示。其中DM0002和DM0003分别为E和Ec在模糊论域中所对应的元素,MOV*DM0031DM1000是间接寻址指令。它将DM0031的内容(即控制量地址100+Ec×13+E)作为被传递单元的地址,将这个地址指定单元的内容(即控制量U),传递给中间单元DM1000再通过解模糊运算得u,然后由模拟输出通道传送给D/A转换器。

5 结 论  
将模糊控制与PLC相结合,利用PLC实现模糊控制,既保留了PLC控制系统可靠、灵活、适应能力强等特点,又提高了控制系统的智能化程度。结果表明,对于那些大滞后、非线性、数学模型难以建立且控制精度和快速性要求不很高的控制系统,基于PLC的模糊控制方法不失为一种较理想的方案。只要选择适当的采样周期和量化因子,可使系统获得较好的性能指标,从而满足控制性能要求。

[参考文献]

[1] 冯冬青,谢宋和.模糊智能控制[M].北京:化工工业出版社,1998.
[2] 崔 巍,张修文.一种基于PLC的模糊控制方法[J].机电一体化,2001(3):22-24.
[3] 王先路,谢源,等.模糊控制在污水处理中的应用[J].自动化与仪表,2002(1):29-31.


 
  
  
  
  
 
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