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基于洗凈率的洗滌龍相關控制,摘要洗凈率作為工業(yè)洗滌機的一項重要技術指標，其優(yōu)劣直接影響到洗滌的質量和效率，本文通過對江蘇海獅機械集團與江蘇科技大學產學研合作項目洗滌龍的國內外發(fā)展現狀及洗滌工藝的研究分析，確定了影響洗滌龍洗凈率關鍵因素為洗滌溫度和洗滌轉動角度。洗滌溫度是影響洗凈率的關鍵因素之一，因其本身具有大慣性、非線性、大時滯等特點，在對溫度控...
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內容介紹
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摘 要
洗凈率作為工業(yè)洗滌機的一項重要技術指標，其優(yōu)劣直接影響到洗滌的質量和效率，本文通過對江蘇海獅機械集團與江蘇科技大學產學研合作項目洗滌龍的國內外發(fā)展現狀及洗滌工藝的研究分析，確定了影響洗滌龍洗凈率關鍵因素為洗滌溫度和洗滌轉動角度。
洗滌溫度是影響洗凈率的關鍵因素之一，因其本身具有大慣性、非線性、大時滯等特點，在對溫度控制策略研究后，采用模糊PID算法和預估補償算法相結合的方法實現控制，通過仿真分析表明所設計的預估模糊PID控制器較常規(guī)PID控制器具有超調小、響應快、魯棒性強的優(yōu)點，表現出了良好的動、穩(wěn)態(tài)性能。
洗滌龍監(jiān)控系統(tǒng)由硬件和軟件組成，硬件設計采用IPC+現場總線+PLC分布式控制的設計方案，確定了系統(tǒng)主要配置，給出了洗滌推進角度控制和洗滌溫度控制的硬件電路原理圖。控制系統(tǒng)的軟件設計分為下位機PLC控制程序設計和上位機監(jiān)控軟件設計，分別采用XCPPro V3.1程序軟件和組態(tài)王6.53組態(tài)軟件來實現。下位機PLC程序設計中實現了預估模糊PID控制算法和洗滌轉動角度的閉環(huán)控制。上位機監(jiān)控軟件由多個界面構成，能實時地監(jiān)控洗滌龍系統(tǒng)的運行狀態(tài)，并能方便的設定各項參數。
洗滌龍經過現場調試和洗凈率檢測實驗后，表明該控制方法可以有效地提高系統(tǒng)自動化程度和洗凈率控制精度，獲得了預期控制效果，為日后的研究提供了參考依據。
關鍵詞 洗滌龍；PLC；組態(tài)王；Matlab；模糊PID控制；洗凈率
Abstract
Clear rate is one of the most important indexes of industrial washing machines; it can directly affect the quality and efficiency of the industrial washing machine. By means of doing research and analysis of developing situation of domestic and foreign and washing technology of the joint research cooperation project Continuous batch washer of Jiangsu sea-lion machinery group and Jiangsu university of science and technology，the paper determines that the key factors of clear rate are temperature and washing rotary angle.
Since the factor of temperature has large inertia, nonlinear, big delay characteristics, in the control strategy research we use fuzzy PID algorithm and estimate method combining compensation algorithm to realize control, then the results by simulation research indicate that the fuzzy-PID controller with predictive model designed has better features of overshoot small，fast response ,strong robustness than conventional PID controller, and also showed a good dynamic and static performance.
Continuous batch washer’s intelligent monitoring system is composed by both hardware and software. Hardware system is a distributed control system composed by IPC, CAN and PLC. The paper points out the main function and selection of major dispositions and circuit principle diagram of washing rotation angle control and temperature control. The control system software is designed into two parts which are the PLC control programs and PC monitor software, by using XCPPro V3.1 program designing software and KingView 6.53 configuration software separately. The PLC control programs can realize closed-loop control of fuzzy-PID controller with predictive model designed and washing rotary angle. The IPC monitor software consists of multi-interfaces. It can monitor the operating states of continuous batch washer system in real time, and set every parameter conveniently.
After on-line debug and clear rate test, we prove that the control method we designed in this paper can effectively improve the autoimmunization and control precision of clear rate. The design gets the expected control effect and provides reference basis for future research.
Key words Continuous batch washer；PLC；KingView；Matlab；Fuzzy-PID controller；
Clear rate
目 錄
摘 要 I
Abstract II
目 錄 III
第1章 緒論 1
1.1 課題的研究背景、來源及意義 1
1.1.1 課題研究的背景和來源 1
1.1.2 課題研究意義 2
1.2 國內外研究現狀及存在的問題 2
1.2.1 國內外研究現狀 2
1.2.2存在的問題 5
1.3 本文主要研究的內容 6
1.4 本章小結 6
第2章 洗凈率影響因素確定及控制策略的研究 7
2.1 洗滌龍洗凈率的影響因素 7
2.1.1轉動角度對洗滌龍洗凈率的影響 7
2.1.2洗滌溫度對洗滌龍洗凈率的影響 8
2.2 洗滌龍洗滌工藝分析及控制要求 9
2.2.1洗滌龍洗滌工藝流程 9
2.2.2洗滌龍洗滌控制要求 11
2.3 溫度控制策略的研究 12
2.4 模糊控制系統(tǒng)的組成及工作原理 15
2.5 本章小結 17
第3章 溫度模糊PID控制器的設計及其仿真 18
3.1溫度控制對象的數學模型建立 18
3.2溫度模糊PID控制器的設計及實現 19
3.3溫度控制系統(tǒng)建模、仿真及結果分析 25
3.3.1模糊控制器的建立 25
3.3.2常規(guī)PID控制建模及仿真 25
3.3.3參數可調式PID控制器的實現 27
3.3.4模糊自整定PID控制建模及仿真 27
3.4本章小結 29
第4章 控制系統(tǒng)的方案設計及硬件實現 30
4.1 洗滌龍控制系統(tǒng)的總體方案設計 30
4.2控制系統(tǒng)的方案設計 31
4.2.1洗滌推進角度控制方案的設計 31
4.2.2溫度控制方案設計 32
4.3 控制系統(tǒng)的硬件選型 33
4.4 系統(tǒng)的硬件接線原理圖 38
4.4.1 PLC部分端子電路設計 38
4.4.2洗滌推進角度控制系統(tǒng)電路設計 40
4.4.3溫度控制系統(tǒng)電路設計 42
4.5 本章小結 43
第5章 控制系統(tǒng)的軟件設計及應用 44
5.1 下位機PLC程序設計 44
5.1.1工程管理器的創(chuàng)建及編程 44
5.1.2主程序 49
5.1.3 中斷服務程序 50
5.1.4 溫度模糊PID控制程序 52
5.1.5洗滌推進角度控制程序 56
5.2 上位機監(jiān)控..
洗凈率作為工業(yè)洗滌機的一項重要技術指標，其優(yōu)劣直接影響到洗滌的質量和效率，本文通過對江蘇海獅機械集團與江蘇科技大學產學研合作項目洗滌龍的國內外發(fā)展現狀及洗滌工藝的研究分析，確定了影響洗滌龍洗凈率關鍵因素為洗滌溫度和洗滌轉動角度。
洗滌溫度是影響洗凈率的關鍵因素之一，因其本身具有大慣性、非線性、大時滯等特點，在對溫度控制策略研究后，采用模糊PID算法和預估補償算法相結合的方法實現控制，通過仿真分析表明所設計的預估模糊PID控制器較常規(guī)PID控制器具有超調小、響應快、魯棒性強的優(yōu)點，表現出了良好的動、穩(wěn)態(tài)性能。
洗滌龍監(jiān)控系統(tǒng)由硬件和軟件組成，硬件設計采用IPC+現場總線+PLC分布式控制的設計方案，確定了系統(tǒng)主要配置，給出了洗滌推進角度控制和洗滌溫度控制的硬件電路原理圖。控制系統(tǒng)的軟件設計分為下位機PLC控制程序設計和上位機監(jiān)控軟件設計，分別采用XCPPro V3.1程序軟件和組態(tài)王6.53組態(tài)軟件來實現。下位機PLC程序設計中實現了預估模糊PID控制算法和洗滌轉動角度的閉環(huán)控制。上位機監(jiān)控軟件由多個界面構成，能實時地監(jiān)控洗滌龍系統(tǒng)的運行狀態(tài)，并能方便的設定各項參數。
洗滌龍經過現場調試和洗凈率檢測實驗后，表明該控制方法可以有效地提高系統(tǒng)自動化程度和洗凈率控制精度，獲得了預期控制效果，為日后的研究提供了參考依據。
關鍵詞 洗滌龍；PLC；組態(tài)王；Matlab；模糊PID控制；洗凈率
Abstract
Clear rate is one of the most important indexes of industrial washing machines; it can directly affect the quality and efficiency of the industrial washing machine. By means of doing research and analysis of developing situation of domestic and foreign and washing technology of the joint research cooperation project Continuous batch washer of Jiangsu sea-lion machinery group and Jiangsu university of science and technology，the paper determines that the key factors of clear rate are temperature and washing rotary angle.
Since the factor of temperature has large inertia, nonlinear, big delay characteristics, in the control strategy research we use fuzzy PID algorithm and estimate method combining compensation algorithm to realize control, then the results by simulation research indicate that the fuzzy-PID controller with predictive model designed has better features of overshoot small，fast response ,strong robustness than conventional PID controller, and also showed a good dynamic and static performance.
Continuous batch washer’s intelligent monitoring system is composed by both hardware and software. Hardware system is a distributed control system composed by IPC, CAN and PLC. The paper points out the main function and selection of major dispositions and circuit principle diagram of washing rotation angle control and temperature control. The control system software is designed into two parts which are the PLC control programs and PC monitor software, by using XCPPro V3.1 program designing software and KingView 6.53 configuration software separately. The PLC control programs can realize closed-loop control of fuzzy-PID controller with predictive model designed and washing rotary angle. The IPC monitor software consists of multi-interfaces. It can monitor the operating states of continuous batch washer system in real time, and set every parameter conveniently.
After on-line debug and clear rate test, we prove that the control method we designed in this paper can effectively improve the autoimmunization and control precision of clear rate. The design gets the expected control effect and provides reference basis for future research.
Key words Continuous batch washer；PLC；KingView；Matlab；Fuzzy-PID controller；
Clear rate
目 錄
摘 要 I
Abstract II
目 錄 III
第1章 緒論 1
1.1 課題的研究背景、來源及意義 1
1.1.1 課題研究的背景和來源 1
1.1.2 課題研究意義 2
1.2 國內外研究現狀及存在的問題 2
1.2.1 國內外研究現狀 2
1.2.2存在的問題 5
1.3 本文主要研究的內容 6
1.4 本章小結 6
第2章 洗凈率影響因素確定及控制策略的研究 7
2.1 洗滌龍洗凈率的影響因素 7
2.1.1轉動角度對洗滌龍洗凈率的影響 7
2.1.2洗滌溫度對洗滌龍洗凈率的影響 8
2.2 洗滌龍洗滌工藝分析及控制要求 9
2.2.1洗滌龍洗滌工藝流程 9
2.2.2洗滌龍洗滌控制要求 11
2.3 溫度控制策略的研究 12
2.4 模糊控制系統(tǒng)的組成及工作原理 15
2.5 本章小結 17
第3章 溫度模糊PID控制器的設計及其仿真 18
3.1溫度控制對象的數學模型建立 18
3.2溫度模糊PID控制器的設計及實現 19
3.3溫度控制系統(tǒng)建模、仿真及結果分析 25
3.3.1模糊控制器的建立 25
3.3.2常規(guī)PID控制建模及仿真 25
3.3.3參數可調式PID控制器的實現 27
3.3.4模糊自整定PID控制建模及仿真 27
3.4本章小結 29
第4章 控制系統(tǒng)的方案設計及硬件實現 30
4.1 洗滌龍控制系統(tǒng)的總體方案設計 30
4.2控制系統(tǒng)的方案設計 31
4.2.1洗滌推進角度控制方案的設計 31
4.2.2溫度控制方案設計 32
4.3 控制系統(tǒng)的硬件選型 33
4.4 系統(tǒng)的硬件接線原理圖 38
4.4.1 PLC部分端子電路設計 38
4.4.2洗滌推進角度控制系統(tǒng)電路設計 40
4.4.3溫度控制系統(tǒng)電路設計 42
4.5 本章小結 43
第5章 控制系統(tǒng)的軟件設計及應用 44
5.1 下位機PLC程序設計 44
5.1.1工程管理器的創(chuàng)建及編程 44
5.1.2主程序 49
5.1.3 中斷服務程序 50
5.1.4 溫度模糊PID控制程序 52
5.1.5洗滌推進角度控制程序 56
5.2 上位機監(jiān)控..
