基于PLC的炉温模糊控制系统设计
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《工业控制计算机｝２０１４年第２７卷第４期 ７３ 线查表的方法。加权平均法考虑 模糊量的有关信息，能够全面反 映输出的模糊推理结果，同时执 行运算较为容易［２］。因此本设计 采用加权平均法进行，对应的控 制策略如表１所示。运行中每一 对及都对应唯一的控制量变化量 △Ｕ，只要找到△Ｕ的值，直接就 能输出控制结果。 ３模糊控制在西门子８７—２００ ＰＬＣ中的实现 为了简化程序编写量，提高 程序的通用性，并方便调试ＰＬＣ 程序，本设计采用了模块化编程 方法［¨］。模糊控制器由４个模块 组成，模块１完成ｅ（ｔ）和ｅｃ（ｔ）的 计算及到模糊量Ｅ和ＥＣ的转 化；模块２完成控制表查询功能； 模块３完成模糊控制量到精确量 的转化；模块４用来存储量化因 子、比例因子及模糊控制器查询 ①
＜ 萤 足 计算ｅ（ｋ）＝Ｋｋ）－ｙ（ｋ、 ｅｃｆｋ】＝ｅ（ｋ）－ｅ（ｋ－Ｉ） ｃ（ｋ）、ｅｃ（ｋ）模糊化 ● ｆ食模糊控制裘确定控制蠡增量△ｕ ｆ ｌ反模糊△ ｆ ｋ１ ｌ ， Ｊ ｛Ｉ控制输出ｕ（ｋ ｕ（ｋ．１）＋△Ｉｌ（ｋ】】 Ｉ Ｉ ’ ｛Ｊ 值ｃｕＩｋ－ｌｕ｛ｋ）户＝ｅｌ（ｋ －１。） ｋ．１ Ｊ
圈３ ＰＬＣ工作流程图
表等数据。ＰＬＣ工作流程图如图３所示。 ３．１控制量地址计算 查询模糊控制表采用基址＋偏移地址的方法吲。模糊控制查 询表按照从左到右，从上到下的顺序依次存入ＶＢ２Ｏ０一ＶＢ２４８ 中，则控制量的基址为２００；如将输入论域｛－３，一２，一１，０，１，２。 ３｝均转化为｛Ｏ，１，２，３，４，． ５，６ｌ，则地址偏移量为Ｌ一＿｛Ⅲ。 Ｅｘ７＋ＥＣ，加上控制量的Ｉ 基址２００，则控制量地址Ｉ 为２Ｏ０＋Ｅ×７＋ＥＣ。 ｌ ３．２反模糊过程 ｌ 偏差Ｅ，及偏差变化Ｉ 率ＥＣ的模糊化结果分ｌ 别存在ＶＢ１Ｏ０及ＶＢ１０２ Ｉ 中，控制量变化量的查询Ｉ 结果存在ＶＷ３００中。由Ｉ 于ＰＬＣ输出４￣２０＂ｎＡ电Ｉ 信号，对应可控硅调压器ｌ 的输出电压０￣２２０Ｖ，查Ｉ 表所得结果要乘以ｌＯｘ ｌ （３２０Ｏ０—６４００）＋２２０，再ｌ 加上现有控制量，即得Ｉ 输出控制量值。 １ 经过查询模糊控制ｆ 表得到的控制量变化量ｌ 加上原有的控制量，输Ｉ 出即为实际的控制量输ｌ 出。 ｌ 模糊化及反模糊化Ｊ 程序如下： Ｉ 模糊化如图４。 Ｉ 反模糊化如图５。 ｌ 圈４ 图５ ４控制效果 上位机监控采用组态王监控软件设计，红色曲线为实际测 量值，绿色曲线为给定值，蓝色曲线为调压器输出电压，图６即 为给定值发生１０％扰动的调节过程曲线，曲线中，纵轴为百分 比，横轴为时间。从运行曲线可以看出，系统响应速度快，调节时 间短，稳态偏差小于５℃，能提供稳定的温度环境。
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１ ０：３８：４５ 图６运行曲线 ５结束语 通过合理的设备选型、软件设计、参数设置，达到了设计的 目的，实践证明用ＰＬＣ实现的炉温模糊控制系统编程简单、易 于修改、应用广泛、可靠性高，对炉温的控制快速、平稳、准确，在 实际应用中取得了较理想的运行效果。是一种切实可行的控制 方式。
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