南水北调中线干线工程建设管理局河北分局共计管辖退水闸19座,设计流量采用所处干渠段设计流量的50%,主要是承担着调水事故闸门的作用,一旦主干渠调度出现异常,启动应急调度,需要开启退水闸门来保证主干渠的正常通水运行,然而随着中线干线干渠长时间通水运行,部分退水闸门也担当起了给地方河流、湖泊以及城市景观补水的任务,退水闸门的自动化控制系统投入显得尤为重要,本文以七里河退水闸为研究对象,综合分析常规PID控制效果,基本能够满足调度生产要求,但在闸门大开度调整,渠道水位变化等情况下,常规PID控制系统表现不佳,鲁棒性较差,存在超调量大,稳定时间和延迟时间长等缺点,严重制约了调度工作效率和调度成本的降低,常规PID控制需进一步优化以提高控制效率。针对渠道流量变化控制中存在的一些问题,如难以确定精确的数学模型,风雨天气等环境干扰对控制对象的影响,本文结合调度实际,提出了一种模糊自整定PID控制系统。该控制系统利用模糊逻辑控制对PID参数进行在线修正,选择合理的PID参数,使整个系统达到最佳控制效果。本文通过对退水闸门模糊自整定PID控制系统的核心组成部分闸站监控系统进行研究,对系统现场总线Profibus-DP、监控组态软件SCADA应用分析,以及退水闸站监控系统主要功能需求,系统总体架构、系统流程设计,实现了现场数据采集、报警、闸门远程调控、数据存储查询、报表打印等功能,完成了 PLC主控制柜、远程I/O控制柜及其电源柜的安装,投运。最后通过MATLAB/Simulink仿真比较常规PID控制和模糊自整定PID控制的控制效果,结果表明:基于模糊自整定PID的闸门控制系统对闸门过闸流量的跟踪性能较好,超调量小,调节时间较短,而且鲁棒性较强。