[發(fā)明專利]一種PLC模糊自適應(yīng)海水鹽度試驗(yàn)裝置及其控制方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410039411.1
• 申請(qǐng)日: 2014-01-27
• 公開（公告）號(hào): CN103792875A
• 公開（公告）日: 2014-05-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳偉;邢梅香
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 洛陽理工學(xué)院
• 主分類號(hào): G05B19/05
• 分類號(hào): G05B19/05;G05D21/00;G01N33/18
• 代理公司: 洛陽公信知識(shí)產(chǎn)權(quán)事務(wù)所(普通合伙) 41120
• 代理人: 苗強(qiáng)

1.一種PLC模糊自適應(yīng)海水鹽度試驗(yàn)裝置，其特征在于：該試驗(yàn)裝置由海水鹽度試驗(yàn)平臺(tái)和PLC鹽度控制系統(tǒng)組成，所述的海水鹽度試驗(yàn)平臺(tái)包括試驗(yàn)箱（1）、母液罐（2）和回收槽（3），母液罐（2）通過海水輸入管路將海水輸送至試驗(yàn)箱（1）內(nèi)，試驗(yàn)箱（1）內(nèi)的海水試驗(yàn)溶液通過回收管路輸送至回收槽（3），回收槽（3）內(nèi)的回收液經(jīng)出水管路流出后一路由海水循環(huán)管路送至母液罐（2），另一路經(jīng)排放管路排放掉，所述的海水輸入管路、回收管路、海水循環(huán)管路和排放管路上分別設(shè)有鹽水電磁閥（7）、放水電磁閥（8）、海水回收泵（5）和排放電磁閥（9），所述試驗(yàn)箱（1）上連接有淡水輸入管路，在淡水輸入管路上設(shè)有淡水電磁閥（6），試驗(yàn)箱（1）上還設(shè)有海水試驗(yàn)溶液循環(huán)回路，在海水試驗(yàn)溶液循環(huán)回路上設(shè)有海水循環(huán)泵（4）；

所述PLC鹽度控制系統(tǒng)包括工控機(jī)（11）、PLC控制單元（10）、I/O驅(qū)動(dòng)電路接口模塊（20）、傳感器接口模塊，鹽度傳感器和液位傳感器，工控機(jī)（11）為所述試驗(yàn)裝置的上位機(jī)，并與PLC控制單元（10）進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊，鹽度傳感器和液位傳感器將采集到的試驗(yàn)箱（1）、母液罐（2）和回收槽（3）內(nèi)的鹽度和液位信號(hào)傳遞給傳感器接口模塊，傳感器接口模塊將接收到的鹽度和液位信號(hào)傳遞給PLC控制單元（10），PLC控制單元（10）通過I/O驅(qū)動(dòng)電路接口模塊（20）實(shí)現(xiàn)對(duì)海水循環(huán)泵（4）和海水回收泵（5）的啟停控制以及淡水電磁閥（6）、鹽水電磁閥（7）、放水電磁閥（8）和排放電磁閥（9）的通斷控制。

2.如權(quán)利要求1所述的一種PLC模糊自適應(yīng)海水鹽度試驗(yàn)裝置的控制方法，其特征在于：包括以下步驟：

（1）、PLC控制單元對(duì)鹽度傳感器和液位傳感器的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，工控機(jī)將PLC控制單元采集的鹽度和液位數(shù)據(jù)顯示在監(jiān)控界面上；

（2）、用戶對(duì)監(jiān)控界面上的控制參數(shù)進(jìn)行設(shè)定，所述控制參數(shù)包括試驗(yàn)箱內(nèi)海水試驗(yàn)溶液鹽度變化率、海水試驗(yàn)溶液鹽度以及海水試驗(yàn)溶液鹽度配制的點(diǎn)數(shù)；

（3）、PLC控制單元依據(jù)海水試驗(yàn)溶液的鹽度配制精度選取海水試驗(yàn)溶液鹽度變化率的設(shè)定值，并根據(jù)海水試驗(yàn)溶液液位變化的大小將海水試驗(yàn)溶液鹽度配制過程設(shè)定不同的開關(guān)控制模式值，根據(jù)鹽度檢測(cè)值、鹽度設(shè)定值和選取的鹽度變化率設(shè)定值計(jì)算出海水試驗(yàn)溶液的鹽度偏差標(biāo)志位值和鹽度變化率偏差值，進(jìn)而實(shí)施模糊控制查詢表，自適應(yīng)地判斷應(yīng)當(dāng)選取的開關(guān)控制模式值；

（4）、PLC控制單元的開關(guān)控制模塊根據(jù)步驟（3）計(jì)算出的鹽度偏差標(biāo)志位值和選取的開關(guān)控制模式值進(jìn)一步通過I/O驅(qū)動(dòng)電路接口模塊來對(duì)海水循環(huán)泵和海水回收泵的啟停進(jìn)行控制以及淡水電磁閥、鹽水電磁閥、放水電磁閥和排放電磁閥的通斷進(jìn)行控制，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)試驗(yàn)箱內(nèi)海水試驗(yàn)溶液的的鹽度和液位進(jìn)行自適應(yīng)控制。

3.如權(quán)利要求2所述的一種PLC模糊自適應(yīng)海水鹽度試驗(yàn)裝置的控制方法，其特征在于：所述的步驟（3）的具體方法步驟如下：

（1）、依據(jù)海水試驗(yàn)溶液鹽度配制精度，選取海水試驗(yàn)溶液鹽度變化率的設(shè)定值???????????????????????????????????????????????：高限值、中間值、最小值；

（2）、將海水試驗(yàn)溶液鹽度配制過程分為8種開關(guān)控制模式，其中在A模式下，海水試驗(yàn)溶液的液位變化為4.0cm；B模式下，海水試驗(yàn)溶液的液位變化為3.5cm；C模式下，海水試驗(yàn)溶液的液位變化為3.0cm；D模式下，海水試驗(yàn)溶液的液位變化為2.5cm；E模式下，海水試驗(yàn)溶液的液位變化為2.0cm；F模式下，海水試驗(yàn)溶液的液位變化為1.5cm；G模式下，海水試驗(yàn)溶液的液位變化為1.0cm；H模式下，海水試驗(yàn)溶液的液位變化為0.5cm；

（3）、建立海水試驗(yàn)溶液鹽度調(diào)節(jié)的模糊控制查詢表；

（4）、檢測(cè)試驗(yàn)箱內(nèi)海水試驗(yàn)溶液的鹽度；

（5）、計(jì)算試驗(yàn)箱內(nèi)海水試驗(yàn)溶液設(shè)定鹽度和試驗(yàn)箱內(nèi)海水試驗(yàn)溶液的鹽度檢測(cè)值的偏差，當(dāng)，鹽度偏差標(biāo)志位，當(dāng)，鹽度偏差標(biāo)志位；

（6）、計(jì)算試驗(yàn)箱內(nèi)海水試驗(yàn)溶液的鹽度變化率，，其中為試驗(yàn)箱內(nèi)海水試驗(yàn)溶液配制前的鹽度，為試驗(yàn)箱內(nèi)海水試驗(yàn)溶液配制后的鹽度；

（7）、計(jì)算海水試驗(yàn)溶液的鹽度變化率的檢測(cè)值與海水試驗(yàn)溶液鹽度變化率的設(shè)定值的偏差；

（8）、依據(jù)海水試驗(yàn)溶液的鹽度的設(shè)定值和海水試驗(yàn)溶液鹽度變化率的偏差，實(shí)施模糊控制查詢表，自適應(yīng)地選取海水試驗(yàn)溶液鹽度配制的開關(guān)控制模式值。

4.如權(quán)利要求2所述的一種PLC模糊自適應(yīng)海水鹽度試驗(yàn)裝置的控制方法，其特征在于：所述的步驟（4）中的開關(guān)控制模塊的控制方法為：

（1）、依據(jù)鹽度偏差標(biāo)志位值來對(duì)鹽水電磁閥和放水電磁閥的通斷進(jìn)行控制以實(shí)現(xiàn)海水試驗(yàn)溶液鹽度的增加，并通過對(duì)淡水電磁閥和放水電磁閥的通斷控制以實(shí)現(xiàn)海水試驗(yàn)溶液鹽度的減少；

（2）、依據(jù)海水試驗(yàn)溶液鹽度配制的開關(guān)控制模式值，控制試驗(yàn)箱內(nèi)海水試驗(yàn)溶液液位的變化。