西门子6GK7343-1EX30-0XE0产品信息

3.2 模糊pid控制过程
      本系统由于用户用水需求不确定，管网水压波动较大，数学模型很难确定，而模糊控制不需要jingque的数学模型，因此压力控制算法采用模糊pid控制方式[2]-[4]进行设计。
      模糊pid控制以误差e和误差变化ec作为输入，经模糊化后用模糊语言描述，利用模糊控制规则来判断控制量的真实值, 输出变量为u，为4～20ma的控制电流。模糊控制器的工作过程可以描述为：首先将模糊控制器的输入量转化为模糊量，以供模糊控制逻辑决策系统用,模糊决策器根据控制规则决定模糊关系r，应用模糊逻辑推理算法得出控制器的模糊输出量,后经jingque计算得出控制量控制被控对象。模糊pid控制图如图2所示。

图2 模糊pid控制框图

对压差e、压差变化率ec和控制量u的模糊语言变量分别为e、ec和u，其模糊语言变量的模糊语言值均为：{nb、nm、ns、zo、ps、pm、pb}，表示{负大、负中、负小、零、正小、正中、正大}。一般模糊论域中所含元素个数为模糊语言词集的2倍，所以模糊论域为{-6、-5、-4、-3、-2、-1、0、1、2、3、4、5、6}。根据比例因子ke和kec将e和ec模糊化。
其中n=6，管网压力变化范围为0. 3～0.5mpa ,而设定值为0.4 mpa，得出误差的基本论域e∈[ - 0. 1、0.1]；由经验得知，在正常情况下压力变化不会超过0.05 mpa/s，故误差变化量的基本论域ec∈[ - 0. 05、0.05]；因此可得误差e和误差的增量ec的比例因子分别为60和120。考虑对论域的覆盖程度、灵敏度和鲁棒性原则，本系统隶属函数选择为三角形隶属函数。
模糊控制规则是模糊控制的核心，它能够模拟人的基于模糊概念的推理能力，也就是利用语言归纳手动控制策略的过程。模糊控制的确定，实质上是将控制经验加以总结而得出一条条模糊条件语句。用复合条件语句表示为：if
e=nl andec=nl
then u=nl，从而使系统输出响应的动态特性和静态特性都达到佳。本系统中，由于e和ec各有7个语言输入值,故共有7×7=49条if-then语句，可归纳为模糊控制规则表，具体如附表所示。
4 结束语

      本文设计一种基于plc和变频器的且具有远程监控功能的冷媒水自动控制系统，具有响应快速、准确，操作方便，维护便利，高效节能等特点。将模糊pid控制器应用于该恒压控制系统，弥补了传统pid控制的不足，改善了系统的非线性、大滞后性等特征，提高了系统的鲁棒性。

      作为可再生能源的重要分支，太阳能以其清洁，相对便利的使用也得到了飞速发展，其中的硅材料太阳能电池在近几年的发展尤为迅速。硅片清洗机是硅材料太阳能电池生产过程中的重要设备，通过清洗机对原料硅片以及半成品电池的清洗保证了终产品的性能稳定和优良的质量。作为一种高度智能并且功能多样的设备，plc配合上位机的控制方式就成为这类设备的。 
2 系统组成及功能 
      整个太阳能电池的生产是一个十分复杂的工艺过程，即使清洗工艺也需根据工序、产品的区别存在多种不同配方。同时作为工业化连续生产和产品生产状态连续传递的需要，硅片清洗机应准备足够的软硬接口与erp系统和前后工序设备进行数据通讯以保证生产状态的连续性。 
硅片清洗机的控制大致分为4部分： 
·机械手动作控制 
·清洗槽水温控制 
·清洗槽工艺控制 
·药品定量添加控制 
      所有的工艺参数和状态记录全部存储于上位机，上位机可以对plc进行工艺参数的上传下载控制；并可以通过工业以太网接受上级设备传送的硅片相关产品编号，工艺标准，工艺配方等多种信息，同时将产品的相关信息传送至下道工序和erp系统。plc通过profibus上的外围模块进行模拟量、数字量数据的采集和相关执行器件的工作控制。 
3 系统网络结构 
3.1系统的组成  
     系统由上位计算机wincc、s7-400 plc控制器、外部i/o链路组成。wincc和s7-300之间通过industrial ethernet网络连接，外部i/o、伺服驱动器、化学药品流量仪表通过profibus总线进行连接。s7-400通过编程软件step 7进行编程和机架模块及profibus总线网络的组态配置。 
系统结构图如图1所示。 

图1 系统结构图