论文部分内容阅读
近年来,随着水利水电技术和高分子合成材料工业的发展,适应国家提出的节约型社会、可持续发展等战略,橡胶坝得到了越来越广泛的应用。本文提出应用PLC和触摸屏人机界面作为控制监控装置,结合模糊PID控制理论,对橡胶坝自动控制系统进行了研究,具有一定的理论和实际意义。本文以小型橡胶坝为研究对象,通过分析橡胶坝的充排水方式与工作原理,结合控制系统的设计要求,最终确定了应用PLC模糊PID控制系统结合HMI人机界面远程监控的解决方案。采用三菱FX2N系列PLC及其模拟量输入输出模块作为核心控制器,搭建了橡胶坝系统整体控制方案。对系统硬件的选型要求和具体型号等关键问题作了说明,并设计了橡胶坝系统的供电电路和现场控制电路。采用离线设计的方法设计了模糊控制器,并且应用MATLAB的模糊控制工具箱求出了模糊控制查询表,并在试验分析的基础上计算出了模糊控制的尺度变换比例因子。通过SIMULINK系统对此模糊控制器进行了仿真研究。使用FX2N系列PLC的编程工具FXGP编制了系统控制程序,实现了在线查表方式的模糊PID复合控制。并对系统辅助设备集水井充排水控制进行了PLC程序设计。利用HITECH PWS3260 color人机界面的ADP 3.0软件编制了系统监控界面,对触摸屏的通讯问题和监控画面功能做了详细说明,最后进行了系统调试。试验和调试结果表明了本文的设计方案合理,实现了橡胶坝的安全自动智能运行,验证了模糊PID控制方案在橡胶坝控制系统中的可行性。该系统具有性能可靠、操作方便、自动化程度高、人机界面直观等特点。