基于西门子S7_300PLC的模糊控制实现

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Rea l i z i n g Fuzzy C o n tro l Ba sed on S i em en s S7 - 300 PL C

Q u F e ng 1

, Xu Zho ng h o ng 2

, S un J i 3

( 1. Schoo l of M a t hem a t ic s and Co mp u t e r Sc i ence, N a n j ing No r m a l U n i ve r sity, N a n j ing 210097 , Ch i na;

2. The M u n i c i p a l I n s titu t e of N a n j ing, N a n j ing 210001 , Ch i na;

3. Schoo l of E l ec t rica l and A u t o m a t ion Enginee r ing, N a n j ing No r m a l U n i ve r sity, N a n j ing 210042 , Ch i na )

A b stra c t: A i m ing a t the p r ob le m s of the l ong ti m e lag, non linea rity and the p rec ise m a the m a tic mode l tha t is ha rd t o bu ild, we con side r com b in ing the advanced in te lligen t con tr o l w ith the trad iti ona l au t o m a tic in stru m en t t o rea lize l o w co st au t om a tiza ti on . A cco rd ing t o the p rinc i p le s of fuzzy con tr o l and the fea tu re s of P LC, the p ap e r p re sen ts a m e thod of rea lizing fuzzy con tro l ba sed on the PLC, and sugge sts a de sign and ladde r p r ogra m of the fuzzy con tr o lle r ba sed on Sie m en s S7 - 300 PLC . The effec tive con tr o l f o r the th ree 2step s wa te r tank p lan t ha s been rea lized on the ex p e ri m en ta l in sta lla ti on . The exp e ri m en t re su lts ind ica te tha t the fuzzy con tr o l syste m is re liab le and effic ien t in op e ra ting and thu s be t te r than the trad i ti ona l P I D con t r o l in p e r f o r m a nce . Key word s : in t e l ligen t con t ro l , fuzzy con t r o l , PLC

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2016年全国大学生西门子杯工业自动化挑战赛ITEM3运动控制赛项样题

2016年西门子杯全国大学生工业自动化挑战赛 ITEM3运动控制赛项样题 一、赛项介绍 运动控制赛项主要面向自动化、机电一体化、装备制造等专业方向的参赛选手,着重于参赛选手运动控制系统方面能力的培养。本赛项通过实际使用运动控制设备完成规定控制任务并结合现场答辩的方式,来着重考察参赛选手对运动控制系统理论知识的掌握程度和灵活运用的能力,以及对于典型运动控制系统实际调试的熟练程度。 本赛项所采用的运动控制器为实际生产中广泛采用的西门子SIMA TIC 315T控制器,驱动部分则采用了通用性强、性能出众的SINAMICS S120系列驱动产品。这两者的结合使用,可轻松满足运动控制系统对响应速度、定位精度、同步精度等方面内容的要求。 本赛项分为初赛和决赛两个环节。其中,初赛环节采用完成不同规定任务的方式进行比赛,该环节着重考查参赛选手运动控制系统的基本调试能力。决赛环节控制对象为一经过抽象后的实际生产设备,控制方案需要参赛选手根据控制要求自行设计,该环节要求选手不仅仅具备驱动器的调试能力,还需要具备一定的方案设计和控制程序编写能力。决赛环节还设置了笔试环节和方案答辩环节,在这两个环节中,会对参赛选手的运动及控制理论基础知识及其系统分析和程序设计的思路进行考查,从而更好的反映出参赛选手的综合素质。 二、运动控制系统描述 1. 设备组成 运动控制系统主要由电气箱(运动控制器、控制单元、整流单元、电机模块、变压器、手操盒等)与被控对象(伺服电机、减速箱、同心圆盘对象包、物料卷绕对象包)组成。 2. 设备清单 2.1 控制系统设备清单:

2.2调试软件及硬件: STEP 7 V5.5可编程控制器调试软件 S7-Technology V4.2 T系列可编程控制器调试软件 STARTER运动控制器调试软件 WinCC Advacnced v13或更高版本人机界面组态软件 调试用计算机、通讯电缆与测量仪器 2.3 对象模型清单: 带刻度圆盘大、小各一个 圆盘用同步带两根 铝质安装背板 物料卷绕对象包 3. 对象模型描述 对象模型- 同心圆盘 共一大一小两个圆盘,各由一部电机驱动。盘面带有刻度指示。大、小圆盘均由伺服电机驱动。

全国水处理工程公司排名

全国水处理工程公司排名 (一)、水务工程最具社会责任企业 1、北京中科博联环境工程有限公司 2、金州恒基环保工程技术有限公司 (备注:最具社会责任企业考量年度社会责任事件作为参考,包括股东回报、员工关怀、遵纪守法、企业自律、环保公益、慈善捐赠、社区活动等。) (二)、水务工程最活跃企业 1、北京万邦达环保技术股份有限公司 2、扬州澄露环境工程有限公司 3、北京桑德环保集团有限公司 4、北京碧水源科技股份有限公司 5、威立雅水务工程(北京)有限公司 6、GE水处理及工艺过程处理公司 7、深圳市金达莱环保股份有限公司 8、北京美华博大环境工程有限公司 9、北京建工金源环保发展有限公司 10、武汉都市环保工程技术股份有限公司 11、江苏天雨环保集团有限公司 12、安徽国祯环保节能科技股份有限公司 13、江苏鹏鹞环保集团有限公司 14、首创爱华(天津)市政环境工程有限公司

15、浦华控股有限公司 16、中科成环保集团股份有限公司 17、德和威(北京)环境工程有限公司 18、标准水务有限公司 19、福建新大陆环保科技有限公司 20、浙江欧美环境工程有限公司 21、同方股份有限公司 22、浙江德安新技术发展有限公司 23、广东新大禹环境工程有限公司 (备注:最活跃企业考量年度签约数量,签约额,参股、控股、独资企业情况等。) (三)、水务工程最具创新企业 1、得利满水处理系统(北京)有限公司 2、西门子(天津)水技术工程有限公司 3、金科水务工程有限公司 4、帕克环保技术(上海)有限公司 5、普拉克环保系统(北京)有限公司 6、北京清大国华环保科技有限公司 7、中持(北京)环保发展有限公司 8、阿科凌中国有限公司 9、青岛思普润水处理有限公司 10、北京佳瑞环境保护有限公司 11、威士邦膜(厦门)科技有限公司

基于模糊控制的速度跟踪控制问题(C语言以及MATLAB仿真实现)

基于模糊控制的速度控制 ——地面智能移动车辆速度控制系统问题描述 利用模糊控制的方法解决速度跟踪问题,即已知期望速度(desire speed),控制油门(throttle output)和刹车(brake output)来跟踪该速度。已知输入:车速和发动机转速(值可观测)。欲控制刹车和油门电压(同一时刻只有一个量起作用)。 算法思想 模糊控制器是一语言控制器,使得操作人员易于使用自然语言进行人机对话。模糊控制器是一种容易控制、掌握的较理想的非线性控制器,具有较佳的适应性及强健性(Robustness)、较佳的容错性(Fault Tolerance)。利用控制法则来描述系统变量间的关系。不用数值而用语言式的模糊变量来描述系统,模糊控制器不必对被控制对象建立完整的数学模式。 Figure 1模糊控制器的结构图 模糊控制的优点: (1)模糊控制是一种基于规则的控制,它直接采用语言型控制规则,出发点是现场操作人员的控制经验或相关专家的知识,在设计中不需要建立被控对象的精确的数学模型,因而使得控制机理和策略易于接受与理解,设计简单,便于应用。 (2)由工业过程的定性认识出发,比较容易建立语言控制规则,因而模糊控制对那些数学模型难以获取,动态特性不易掌握或变化非常显著的对象非常适用。 (3)基于模型的控制算法及系统设计方法,由于出发点和性能指标的不同,容易导致较大差异;但一个系统语言控制规则却具有相对的独立性,利用这些控制规律间的模糊连接,容易找到折中的选择,使控制效果优于常规控制器。 (4)模糊控制是基于启发性的知识及语言决策规则设计的,这有利于模拟人工控制的过程和方法,增强控制系统的适应能力,使之具有一定的智能水平。 简化系统设计的复杂性,特别适用于非线性、时变、模型不完全的系统上。 模糊控制的缺点

污水处理厂毕业设计

一.选题意义及背景 我国的工业发展和城市建设带来大量的污水排放,做好污水的处理和再生利用,有利于保护水环境,保护水源,促进水资源的持续开发利用。污水处理厂要求达标排放。 二.毕业设计(论文)主要容 1.方案确定 按照原始资料数据进行处理方案的确定,拟定处理工艺流程,选择各处理构筑物,说明选择理由,进行工艺流程中各处理单元的处理原理说明,论述其优缺点,编写设计方案说明书。 2.设计计算 进行各处理单元的去除效率估算;各构筑物的设计参数应根据同类型污水的实际运行参数或参考有关手册选用;各构筑物的尺寸计算;设备选型计算、效益分析及投资估算。 3.平面和高程布置 根据构筑物的尺寸,合理进行平面布置;高程布置应在完成各构筑物计算及平面布置草图后进行,各处理构筑物的水头损失可直接查相关资料,但各构筑物之间的连接管渠的水头损失则需计算确定。 4.编写设计说明书、计算书 三.计划进度:

四.毕业设计(论文)结束应提交的材料: 1.污水处理厂总平面布置图1(含土建、设备、管道、设备清单等) 2.高程布置图1 3.A2O图 4.设计书一份

指导教师:教研室主任: 2012 年 12 月 1 日 2012 年 12 月 1 日 论文真实性承诺及指导教师声明 学生论文真实性承诺 本人重声明:所提交的作品是本人在指导教师的指导下,独立进行研究工作所取得的成果,容真实可靠,不存在抄袭、造假等学术不端行为。 除文中已经注明引用的容外,本论文不含其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。如被发现论文中存在抄袭、造假等学术不端行为,本人愿

2018年西门子杯中国智能制造挑战赛

2018年“西门子杯”中国智能制造挑战赛(原全国大学生工业自动化挑战赛)连续过程设计开发赛项初赛对象工艺说明 2018年“西门子杯”中国智能制造挑战赛 (原全国大学生工业自动化挑战赛) 连续过程设计开发赛项初赛 对象工艺说明 2018年反应器对象增加了循环物料的回收工艺,特针对这部分工艺做进一步说明: 1、闪蒸罐罐顶部的阀门PV1102为抽真空阀,它的作用是在闪蒸罐未闪蒸前,提前通过真空泵P104与此阀门,将闪蒸罐内的压力降低到大气压下,如20-40kpa,然后就可以关闭。 2、闪蒸罐顶部额阀门PV1101是用来回收闪蒸产生的A物料,当闪蒸罐开始闪蒸时,通过调节P104与此阀门,将闪蒸产生的以A物料为主的气相引入到冷凝器(此时冷凝器的冷却水应该打开),然后变成液相进入到冷凝罐,待冷凝罐建立液位后,通过循环泵打到混合罐内。 3、因为PV1102与PV1101的作用与投用时间完全不同,因此不要同时打开这两个阀门。 4、整个系统有一定的设计工艺与稳态要求,开车时,切记阀门开度大起大落,如一开始就把所有阀门开到最大,应当缓缓调节,慢慢提高负荷。 5、综上,这部分的开车流程建议如下: (1)在开车开始阶段,提前通过真空泵P104与阀门PV1102,将闪蒸罐内的压力降低到大气压下,如20-40kpa,然后就可以关闭。 (2)反应器进料,慢慢反应,温度上升,上升到一定温度(或反应器液位到一定高度),将反应器底部物料打入闪蒸罐,此时,可能还未闪蒸,随着温度的升高,开始闪蒸(表现为闪蒸罐的压力开始增大)。 (3)当闪蒸罐开始闪蒸时,通过调节P104与阀门PV1101,将闪蒸产生的以A物料为主的气相引入到冷凝器(此时冷凝器的冷却水应该打开),然后变成液相进入到冷凝罐,待冷凝罐建立液位后,通过循环泵打到混合罐内。(4)一旦出现冷凝罐压力太大(往往是因为进入的物料没有冷凝或者冷凝不够,呈现气相),可以通过打开冷凝罐排气阀排气,回到常压后,再关闭。

水处理常用名词解释

水处理各项代号说明 1.BOD生化需氧量 是在有氧的条件下,由于微生物的作用,水中能分解的有机物质完全氧化时所消耗的量。用来间接表示水中有机物的含量及其水体污染程度。 BOD含量mg/L: 1.0以下--水质非常洁净 2.0—洁净 3.0—良好 5.0—有污染 7.5—不良 10.0—恶化 20 以上—严重恶化 2.COD化学需氧量 是在一定的条件下,采用一定的强氧化剂处理水样时,所消耗的氧化剂量。COD数值越大,说明水体受污染越严重。 3.DO溶解氧 溶解于水中的游离氧。是衡量水体污染程度的一个重要指标,污染严重时,溶解氧会接近零。),是评价水体自净能力的指标。溶解氧含量较高,表示水体自净能力强;反之表示水体中污染物不易被氧化分解,此时厌氧性菌类就会大量繁殖,使水质变臭。 4.浑浊度NTU 水中含有悬浮及胶体状态的颗粒,使得原是无色透明的水产生浑浊现象,其浑浊的程度为浑浊度。反渗透进水NTU≤5 5.色度 是对天然水或处理后的各种水进行颜色定量测定的指标。 如:生活用水的色度要求为15o,造纸工业用水的色度要求15o -30o,纺织用水的色度要求为10o -12o,染色用水的色度要求小于5 o

6.悬浮性总固体 包括不溶于水的淤泥、粘土、有机物、微生物等细微悬浮物质。悬浮物的直径一般在2mm以下。 7.TOC总有机碳 总有机碳------溶解于水中总有机物含量。总有机碳含量是反映废水中有机物总量,是水体污染程度的重要指标。 8.电导率、电阻率 电阻率----阻碍导电能力的强弱多少。通常作超纯水单位,用兆欧MΩ表示。 电导率----导电能力的多少。单位用微西门子us表示。 1 换算方式:电导率 = ---------------- 电阻率 9.TDS溶解性总固体、含盐量 TDS溶解性总固体------指水经过过滤之后,那些仍然溶于水中的各种无机盐类、有机物等。单位用mg/L表示,也可用ppm表示。 含盐量---表示水中所含盐类的数量,也可以表示为水中各种阳离子的量和阴离子的量的和。 10.材料代号 NF----钠滤(脱盐率介于50﹪--75﹪) UF----超滤 UF----紫外线 MF----微滤 IE----离子交换 CG----多介质过滤器ED----电渗析

离散化 Pid 模糊控制算法

论文标题: 设计PID ,离散化,模糊化控制器 PID 控制器设计 一 PID 控制的基本原理和常用形式及数学模型 具有比例-积分-微分控制规律的控制器,称PID 控制器。这种组合具有三种基本规律各自的特点,其运动方程为: dt t de dt t e t e t m K K K K K d p t i p p )()()()(0 ++=? 相应的传递函数为: ???? ??++=S S s K K K d i p c 1)(D S S S K K K d i p 12++? = 二 数字控制器的连续化设计步骤 假想的连续控制系统的框图

1 设计假想的连续控制器D(s) 由于人们对连续系统的设计方法比较熟悉,对由上图的假想连续控制系统进行设计,如利用连续系统的频率的特性法,根轨迹法等设计出假想的连续控制器D(S)。 2 选择采样周期T 香农采样定理给出了从采样信号到恢复连续信号的最低采样频率。在计算机控制系统中,完成信号恢复功能一般有零阶保持器H(s)来实现。零阶保持器的传递函数为 3将D(S)离散化为D(Z) 将连续控制器D(S)离散化为数字控制器D(Z)的方法很多,如双线性变换法,后向差分法,前向差分法,冲击响应不变法,零极点匹配法,零阶保持法。 双线性变换法 然后D(S)就可以转化离散的D(Z) 三Matlab仿真实验 直接试探法求PID 根据这个框图,求出该传递函数的P=0.35 I=0 D=0

根据 ???? ??++=S S s K K K d i p c 1)(D D (Z )=0.35 T=0.01 数字连续话PID 控制器设计MA TLAB 仿真框图 实验结果 没有经过调节的结果为

自动化毕业设计(论文)-PLC电气控制水处理系统设计

题目:PLC控制水处理系统设计专业:电气自动化 班级学号: 学生姓名 指导教师

目录 一、绪论............................................................................................................................................. - 1 - 1.1课题的提出............................................................................................................................ - 1 - 1.2 水处理自动控制的发展前景............................................................................................. - 1 - 1.2.1 水处理行业的发展趋势........................................................................................... - 1 - 1.2.2 水处理行业自动控制需求....................................................................................... - 1 - 1.2.3 水处理行业自控系统发展趋势............................................................................... - 2 - 1.3本课题的主要研究内容........................................................................................................ - 3 - 二、系统的理论分析及控制方案确定............................................................................................. - 3 - 2.1 水处理自动控制系统的控制要求................................................................................... - 3 - 2.1.1 系统控制................................................................................................................. - 3 - 2.1.2 报警及保护............................................................................................................. - 3 - 2.1.3 手动/自动转换功能手动操作方式..................................................................... - 4 - 2.1.4 系统单元控制......................................................................................................... - 4 - 2.2水处理系统工艺流程概述.................................................................................................... - 4 - 2.2.1 双级RO系统......................................................................................................... - 4 - 2.2.2 清洗系统................................................................................................................. - 5 - 2.2.3 循环水系统............................................................................................................. - 5 - 三、电气系统原理图......................................................................................................................... - 5 - 3.1电气系统主回路原理图........................................................................................................ - 5 - 3.1.1 双级RO系统主回路原理图(详见附录1)........................................................ - 5 - 3.1.2 清洗系统主回路原理图......................................................................................... - 5 - 3.1.2 循环水系统主回路原理图(详见附录2).......................................................... - 6 - 3.2电气系统控制回路原理图.................................................................................................... - 7 - 3.2.1 双级RO系统控制回路原理图............................................................................... - 7 - 3.2.2 循环水系统控制回路原理图............................................................................... - 15 - 3.3 PLC的I/O端口分配及外围接线图............................................................................... - 21 - 3.3.1 PLC的I/O分配................................................................................................... - 21 - 3.3.2 PLC的外围接线图 .............................................................................................. - 22 - 四、系统的PLC程序设计 ........................................................................................................... - 23 - 4.1 PLC编程软件的选用....................................................................................................... - 23 - 4.2 PLC控制系统主回路设计............................................................................................... - 23 - 4.3 PLC控制系统主回路梯形图........................................................................................... - 24 - 五、心得体会................................................................................................................................... - 31 - 参考文献........................................................................................................................................... - 33 - 附录................................................................................................................................................... - 34 -

全国水处理工程公司排名

全国水处理工程公司排 名 文件编码(GHTU-UITID-GGBKT-POIU-WUUI-8968)

全国水处理工程公司排名 (一)、水务工程最具社会责任企业 1、北京中科博联环境工程有限公司 2、金州恒基环保工程技术有限公司 (备注:最具社会责任企业考量年度社会责任事件作为参考,包括股东回报、员工关怀、遵纪守法、企业自律、环保公益、慈善捐赠、社区活动等。) (二)、水务工程最活跃企业 1、北京万邦达环保技术股份有限公司 2、扬州澄露环境工程有限公司 3、北京桑德环保集团有限公司 4、北京碧水源科技股份有限公司 5、威立雅水务工程(北京)有限公司 6、GE水处理及工艺过程处理公司 7、深圳市金达莱环保股份有限公司 8、北京美华博大环境工程有限公司 9、北京建工金源环保发展有限公司 10、武汉都市环保工程技术股份有限公司 11、江苏天雨环保集团有限公司 12、安徽国祯环保节能科技股份有限公司 13、江苏鹏鹞环保集团有限公司 14、首创爱华(天津)市政环境工程有限公司 15、浦华控股有限公司

16、中科成环保集团股份有限公司 17、德和威(北京)环境工程有限公司 18、标准水务有限公司 19、福建新大陆环保科技有限公司 20、浙江欧美环境工程有限公司 21、同方股份有限公司 22、浙江德安新技术发展有限公司 23、广东新大禹环境工程有限公司 (备注:最活跃企业考量年度签约数量,签约额,参股、控股、独资企业情况等。)(三)、水务工程最具创新企业 1、得利满水处理系统(北京)有限公司 2、西门子(天津)水技术工程有限公司 3、金科水务工程有限公司 4、帕克环保技术(上海)有限公司 5、普拉克环保系统(北京)有限公司 6、北京清大国华环保科技有限公司 7、中持(北京)环保发展有限公司 8、阿科凌中国有限公司 9、青岛思普润水处理有限公司 10、北京佳瑞环境保护有限公司 11、威士邦膜(厦门)科技有限公司 12、蒂凡思(北京)工程咨询有限公司 13、拜耳技术工程(上海)有限公司

S71200运动控制学习资料

S71200调试经验: 前一段时间用了S71200,调试的过程中也出现过一些问题,特别是运动控制,而且网上这类资料很少,好在经过努力终于解决,想到各位朋友可能会需要,现将经验总结如下: 由于IO控制与200都差不多,1200的运动控制分以下步骤: 一:组态: 在PLC—工艺对象—组态 组态:就是设置运动控制的相关参数,比如选择那一个口(要在设备配置中选择启用)和什么指令方式(PTO/PWM),

先上面添加新对象,选择轴, 然后进入到组态页面,选择相应参数,基本参数中只需要选一个PTO控制对象,也就是上面创建的运动控制对象,

扩展参数中:启用输出栏必须填写,就是电机伺服ON接的输出点,如果是两个轴必须用两个点,不能共用,也不用在程序中对伺服ON做任何处理了,当你程序中执行MC-POWER 时伺服电机就会ON了, 如图所述内容,

限位的选择是要注意高电平和低电平,如果设错了会导致伺服不能动;动态就是加减速和最高速度不用我多说了吧, 回原点,主要是选择原点信号输入点,逼近方向及参考点开关,逼近方向很好理解,参考点开关,原则上是在减速运动的前方,这个是试出来的,我也说不太明白, 以上设置后,组态完成了,接下来要在程序中编写控控制程序了,

这个必须写,不然电机不能得电, RESET也很有用,在电机撞到限位了,要先按一下复位才能向反方向运动,与其它的不一样,要注意

回原点,走绝对位置是必须要先回一下原点的,走相对位置是不用回原点,回原点方式,用四种,3和4用组态里的方式回原点,都可以,我只用过3,4没用过, 用来显示轴当前位置

C实现模糊控制算法

由于项目需要,需要模糊控制算法,之前此类知识为0,经过半个多月的研究,终于有的小进展。开始想从强大的互联网上搜点c代码来研究下,结果搜遍所有搜索引擎都搜不到,以下本人从修改的模糊控制代码,经过自己修改后可在 vc6.0,运行!输入e表示输出误差,ec表示误差变化率,经过测试具有很好的控制效果,对于非线性系统和数学模型难以建立的系统来说有更好的控制效果!现将其公开供大家学习研究! #include #include"math.h" #define PMAX 100 #define PMIN -100 #define DMAX 100 #define DMIN -100 #define FMAX 100 /*语言值的满幅值*/ int PFF[4]={0,12,24,48}; /*输入量D语言值特征点*/ int DFF[4]={0,16,32,64}; /*输出量U语言值特征点*/ int UFF[7]={0,15,30,45,60,75,90}; /*采用了调整因子的规则表,大误差时偏重误差,小误差时偏重误差变化*/ /*a0=0.3,a1=0.55,a2=0.74,a3=0.89 */ int rule[7][7]={ //误差变化率 -3,-2,-1, 0, 1, 2, 3 // 误差 {-6,-6,-6,-5,-5,-5,-4,}, // -3 {-5,-4,-4,-3,-2,-2,-1,}, // -2 {-4,-3,-2,-1, 0, 1, 2,}, // -1 {-4,-3,-1, 0, 1, 3, 4,}, // 0 {-2,-1, 0, 1, 2, 3, 4,}, // 1 { 1, 2, 2, 3, 4, 4, 5,}, // 2 { 4, 5, 5, 5, 6, 6, 6}}; // 3 /**********************************************************/ int Fuzzy(int P,int D) /*模糊运算引擎*/ { int U; /*偏差,偏差微分以及输出值的精确量*/ unsigned int PF[2],DF[2],UF[4]; /*偏差,偏差微分以及输出值的隶属度*/ int Pn,Dn,Un[4]; long temp1,temp2; /*隶属度的确定*/ /*根据PD的指定语言值获得有效隶属度*/

2015年全国大学生西门子杯工业自动化挑战赛设计开发型赛项总决赛赛题

2015年全国大学生西门子杯工业自动化挑战赛设计开发型 赛项总决赛赛题 2015年全国大学生西门子杯工业自动化挑战赛 设计开发型赛项总决赛赛题 一、被控对象描述 1. 工艺流程 所选被控对象为过程工业常见的反应器系统,属于连续反应过程。反应过程为反应物A、反应物B以及催化剂C发生反应,生成产物D。反应属于放热反应,由热水加热(夹套)诱发,由冷却水(蛇管)进行冷却。其工艺流程图(示意图)如下: FV1203 FI1203物料B HS1101 FI1104物料C FV1201FV1104 反应器FI1201PI1201物料ATI1201 FV1105HS1102 AI1201FI1105LI1201冷却水冷却水 FI1202FV1202 产物D 该连续反应系统以反应物A、反应物B以及催化剂C,在反应温度70.0?下进行反应,反应的产物为D。 反应设备包括:反应器,反应器耐压约1.5MPa。为了安全,要求反应器在系统开、停车全过程中压力不超过1.2 MPa。

反应过程主要有三股连续进料。第一股是反应物A,FI1201为进料流量, FV1201是进料阀;第二股是反应物B,FI1203为进料流量,FV1203是进料阀;第三股为催化剂C,FI1104为进料流量,FV1104为进 1 2015年全国大学生西门子杯工业自动化挑战赛设计开发型赛项总决赛赛题料阀门;HS1101为搅拌开关;HS1102为热水加热开关,热水用来诱发反应。 反应器内主产物D重量百分比浓度在图中指示为AI1201,反应温度为 TI1201,液位为LI1201。压力为PI1201。反应器出口流量为FI1202,由出口阀FV1202控制其流量。反应器出口为混合液,由产物D与未反应的A、B、C组成。反应器冷却水入口流量为FI1105,由阀FV1105控制流量。 2. 开车步骤 1( 初始化检查,系统处于开车前状态,确认所有阀门处于关闭状态。 2(开FV1203,开始B进料,液位上升。 3(液位上升到50%左右,开FV1201,开始A进料。 4(当液位上升到60%,打开阀门FV1202。 5. 打开搅拌开关HS1101。 6. 打开热水加热开关HS1102,诱发反应。 7. 打开催化剂阀门FV1104。 8. 当温度TI1201达到40?时,关闭热水加热开关。 9. 如果温度继续上升则反应诱发成功,调节冷却水进料反应器温度缓慢上升,直到到达70?。 10. 反应器正常运行时,确保反应器温度、压力、液位、产品组份和出口流量均维持在工艺要求范围内。同时,确保反应器处在安全、稳定的生产工况。 二、控制任务

西门子运动控制在轮胎行业的应用与发展研究

西门子运动控制在轮胎行业的应用与发展研究 发表时间:2019-01-03T17:01:46.627Z 来源:《基层建设》2018年第32期作者:韩雨浩[导读] 摘要:社会经济的快速发展,人们生活水平不断得到提高,与人们生活息息相关的工业领域也在不断进行改革和创新,西门子运动控制技术作为这场变革的推动者和领导者,以其自身的高科技技术、产品以及在轮胎行业的广泛应用服务于全世界人民。 天津赛象科技股份有限公司天津 300113 摘要:社会经济的快速发展,人们生活水平不断得到提高,与人们生活息息相关的工业领域也在不断进行改革和创新,西门子运动控制技术作为这场变革的推动者和领导者,以其自身的高科技技术、产品以及在轮胎行业的广泛应用服务于全世界人民。高效、节能、便捷是我们一直追求的目标,西门子运动控制在轮胎行业的应用很好的体现了这一目标。本文了主要论述了西门子运动控制的特点、轮胎行业的发展现状,以及西门子运动控制在轮胎行业的应用与发展,促使西门子运动控制技术更好的服务于轮胎行业,同时也促进工业领域的不断发展。 关键词:西门子运动控制技术;轮胎行业现状;应用与发展 一、概述 随着人们生活质量水平的提高,对汽车的需求量也不断增大,从而带动轮胎行业的快速发展,近几年我国轮胎行业的规模持续扩展。与此同时西门子运动控制技术作为世界领先水平的控制技术,以及全球最大的轮胎设备控制技术的领导者,使其在轮胎行业的市场内处于不败地位,西门子以其最优质和最先进的技术水平服务于轮胎行业,促进轮胎行业更好的发展,不断满足人们的需求。西门子运动控制在轮胎行业中的应用主要体现在轮胎成型机上,而全钢丝载重子午线轮胎就依靠于轮胎成型机的作用,西门子运动控制技术很好的完成了对轮胎成型机的应用。 二、轮胎行业现状 我国对轮胎的需求量不断增加,轮胎行业的发展规模不断扩大,中国在轮胎行业中占据越来越重要的地位,并逐步发展成轮胎制造行业的大国。轮胎行业对制造轮胎的各种规划和标准也已经建立完整的工业体系,这对轮胎的创新和改革有重要的积极促进作用。人们对汽车的需求量不断增加,带动了轮胎销量的增加,进而促进轮胎行业的快速发展。目前我国使用的轮胎质量已经达到了世界领先水平,轮胎的安全性、可靠性和环保性也获得了使用者的高度认可。 三、西门子运动控制技术的概括 YL25C全液压轮胎压路机控制系统要对压路机的动力系统、行走系统和洒水系统提供相应的控制及保护,恒转速、恒速行走,按一定斜坡值要求起步和停车,确保系统的高效安全运转,具备一定远程监控的功能扩展平台。西门子运动控制动力系统对启动马达、油门步进电机及断油电磁铁进行控制,实时监控发动机机转速、机油压力及冷却水温度。启动控制:在启动条件满足时(行走泵斜盘归零位),启动点火开关,由蓄电池为启动马达及断油电磁铁供电,当系统检测到发动机转速达到预置值时,断开启动马达电源。转速控制:传统的发动机转速调节是利用机械软轴直接施力于节气门来调速,其缺陷是发动机怠速不稳,导致燃油不完全燃烧,其次,调速的快慢也受限于操作员的经验。行走系统在国内同类产品首创全液压驱动,速度快、行驶平稳,可达18Km/h,满足快速转场的要求;双操作手柄电控无级调速,实现机电液一体化控制,调速及换向便捷,制动迅速,大大提高操作舒适性和安全性,对轮胎的安全性、可靠性及环保性都有重要作用。 四、西门子运动控制在轮胎行业中的应用 西门子运动控制技术在轮胎行业中的作用越来越重要,而全钢丝载重子午线轮胎就是西门子运动控制技术最好的应用成果,全钢丝载重子午线轮胎具有安全、环保、高速和耐磨的性能,深受使用者的欢迎。近几年轮胎行业以全钢丝载重子午线轮胎作为制造生产的重点,促进了轮胎行业市场的繁荣。轮胎成型机是制造全钢丝载重子午线轮胎的重要设备,而轮胎成型机主要是运用西门子运动控制技术而制造的用于制造轮胎的设备,西门子运动控制技术在轮胎行业起着十分重要的作用。另外在现代各类建筑基础、路面和路基的压实中,轮胎压路机具有不可代替的优越性,其充气轮胎除有垂直压实力外,还有水平压实力,这些力的作用加上胶轮弹性所产生的一种“揉搓作用”结果就产生了极好的压实效果。同时,轮胎间的相互重叠能产生平整、致密的表面质量,都体现出西门子运动控制技术在轮胎行业中的应用。 总结: 通过对西门子运动控制在轮胎行业中的应用与发展的论述,我们了解到西门子运动控制技术对轮胎产业发展的重要性。西门子运动控制技术作为轮胎制造业的先进技术,为轮胎制造过程提供了技术帮助,其安全性、可靠性都深受制造者的欢迎。随着人们对汽车的需求不断增加,轮胎产业市场也得到了发展,制造轮胎的重要设备成型机就是由西门子运动控制技术制造的,其先进性和优越性都是很多轮胎设备不能达到的,这对轮胎产业的发展也起到了很好的促进作用,因此轮胎制造者要重视推广西门子运动控制技术在轮胎行业中的影响,为社会经济和产业发展增添动力。 参考文献: [1]轮胎成型机自动供料技术与装置的开发[D]。谭剑。青岛科技大学 2017 [5]西门子AS产品应用于北京恒驰半钢子午胎成型机[J]。橡塑技术与装备。2013(09) [4]浅谈现代化轮胎工厂的工程设计发展趋势[J]。李智,蔡俊松。橡塑技术与装备。2015(11) [7]我国轮胎行业分析[J]。李巧玲。中小企业管理与科技(上旬刊)。2014(08)

模糊控制器设计的基本方法

第5章 模糊控制器设计的基本方法 5.1 模糊控制器的结构设计 结构设计:确定输入、输出变量的个数(几入几出)。 5.2 模糊控制规则设计 1. 语言变量词集 {}PB PM PS O NS NM NB ,,,,,, 2. 确立模糊集隶属函数(赋值表) 3. 建立模糊控制规则,几种基本语句形式: 若A 则B c R A B A E =?+? 若A 则B 否则C c R A B A C =?+? 若A 或B 且C 或D 则E ()()R A B E C D E =+?+????????? 4. 建立控制规则表 5.3 模糊化方法及解模糊化方法 模糊化方法 1. 将[]b a ,内精确量离散化为[]n n +-,内的模糊量 2. 将其区间精确量x 模糊化为一个单点集,即0)(,1)(==x x μμ 模糊推理及非模糊化方法 1. MIN-MAX ——重心法 11112222n 00R and R and R and and '? n n n A B C A B C A B C x y c →→→→= 三步曲: 取最小 1111'()()()()c A o B o C z x y z μμμμ=∧∧ 取最大 12''''()()()()n c c c c z z z z μμμμ=∨∨∨ 2. 最大隶属度法 例: 10.3 0.80.5 0.511234 5 C =+----- +++,选3-=*u

20.30.80.40.21101234 5 C =+ +++ + ,选 5.12 21=+=*u 5.4 论域、量化因子及比例因子选择 论域:模糊变量的取值范围 基本论域:精确量的取值范围 误差量化因子:e e x n k /= 比例因子:e y k u u /= 误差变化量化因子:c c x m k /= 5.5 模糊控制算法的流程 m j n i C u B EC A E ij j i ,,2,1;,,2,1 then then if ===== 其中 i A 、 j B 、ij C 是定义在误差、误差变化和控制量论域X 、Y 、Z 上的模糊集合,则该语句所表示的模糊关系为 j i ij j i C B A R ,??= m j n i j i C B A R z y x z y x ij j i ===== ,1 ,1)()()(),,(μμμ μ 根据模糊推理合成规则可得:R B A U )(?= Y y X x B A R U y x z y x z ∈∈=)()(),,()(μμμμ 设论域{}{}{}l m n z z z Z y y y x x x X ,,,,,,,Y ,,,,212121 ===,则X ,Y ,Z 上的模糊集合分别为一个n ,m 和l 元的模糊向量,而描述控制规则的模糊关系R 为一个m n ?行l 列矩阵。 由i x 及i y 可算出ij u ,对所有X ,Y 中元素所有组合全部计算出相应的控制量变化值,可写成矩阵()ij n m u ?,制成的表即为查询表或称为模糊控制表。 * 模糊控制器设计举例(二维模糊控制器) 1. 结构设计:二维模糊控制器,即二输入一输出。 2. 模糊控制规则:共21条语句,其中第一条规则为 t h e n o r and or if :1 PB u NM NB EC NM NB E R === 3. 对模糊变量E ,EC ,u 赋值(见教材中的表)

模糊控制算法的研究

模糊控制算法的研究 0842812128夏中宇 模糊控制概述 “模糊”是人类感知万物,获取知识,思维推理,决策实施的重要特征。“模糊”比“清晰”所拥有的信息容量更大,内涵更丰富,更符合客观世界。 在日常生活中,人们的思维中有许多模糊的概念,如大、小、冷、热等,都没有明确的内涵和外延,只能用模糊集合来描述。人们常用的经验规则都是用模糊条件语句表达,例如,当我们拧开水阀往水桶里注水时,有这样的经验:桶里没水或水较少时,应开大水阀;桶里水较多时,应将水阀关小些;当水桶里水快满时,则应把阀门关得很小;而水桶里水满时应迅速关掉水阀。其中,“较少”、“较多”、“小一些”、“很小”等,这些表示水位和控制阀门动作的概念都具有模糊性。即有经验的操作人员的控制规则具有相当的模糊性。模糊控制就是利用计算机模拟人的思维方式,按照人的操作规则进行控制,实现人的控制经验。 模糊控制理论是由美国著名的学者加利福尼亚大学教授Zadeh·L·A于1965年首先提出,它以模糊数学为基础,用语言规则表示方法和先进的计算机技术,由模糊推理进行决策的一种高级控制策略。 1974年,英国伦敦大学教授Mamdani·E·H研制成功第一个模糊控制器,充分展示了模糊技术的应用前景。 模糊控制概况 模糊逻辑控制(Fuzzy Logic Control)简称模糊控制(Fuzzy Control),是以模糊集合论、模糊语言变量和模糊逻辑推理为基础的一种计算机数字控制技术。1965年,美国的L.A.Zadeh 创立了模糊集合论;1973年他给出了模糊逻辑控制的定义和相关的定理。1974年,英国的E.H.Mamdani首先用模糊控制语句组成模糊控制器,并把它应用于锅炉和蒸汽机的控制,在实验室获得成功。这一开拓性的工作标志着模糊控制论的诞生。 模糊控制实质上是一种非线性控制,从属于智能控制的范畴。模糊控制的一大特点是既具有系统化的理论,又有着大量实际应用背景。模糊控制的发展最初在西方遇到了较大的阻力;然而在东方尤其是在日本,却得到了迅速而广泛的推广应用。近20多年来,模糊控制不论从理论上还是技术上都有了长足的进步,成为自动控制领域中一个非常活跃而又硕果累累的分支。其典型应用的例子涉及生产和生活的许多方面,例如在家用电器设备中有模糊洗衣机、空调、微波炉、吸尘器、照相机和摄录机等;在工业控制领域中有水净化处理、发酵过程、化学反应釜、水泥窑炉等的模糊控制;在专用系统和其它方面有地铁靠站停车、汽车驾驶、电梯、自动扶梯、蒸汽引擎以及机器人的模糊控制等。 模糊控制的基本理论 所谓模糊控制,就是在控制方法上应用模糊集理论、模糊语言变量及模糊逻辑推理的知识来模拟人的模糊思维方法,用计算机实现与操作者相同的控制。该理论以模糊集合、模糊语言变量和模糊逻辑为基础,用比较简单的数学形式直接将人的判断、思维过程表达出来,从而逐渐得到了广泛应用。应用领域包括图像识别、自动机理论、语言研究、控制论以及信号处理等方面。在自动控制领域,以模糊集理论为基础发展起来的模糊控制为将人的控制经验及推理过程纳入自动控制提供了一条便捷途径。 1.知识库

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