基于PCS7的味精生產(chǎn)線控制系統(tǒng)的研究與開發(fā).pdf

1、味精，是人類生活中常用的一種調(diào)味品。目前，國內(nèi)生產(chǎn)味精的工藝水平還主要靠操作人員的經(jīng)驗對生產(chǎn)過程進行生產(chǎn)控制，但隨著味精生產(chǎn)工藝的逐漸復(fù)雜，連續(xù)性的批量生產(chǎn)越來越多，發(fā)酵過程中的溫度、PH值、溶氧濃度都需要進行在線檢測控制，而且這些參數(shù)都具有高度的非線性、時變性和大滯后性，使得發(fā)酵過程控制變得更為復(fù)雜。
　　 味精生產(chǎn)的全過程分為制糖、發(fā)酵、提取及精制等四個工藝階段，其中谷氨酸的發(fā)酵是最重要的一個環(huán)節(jié)，在發(fā)酵過程中的溫度控制、P

2、H控制、溶氧控制和消泡控制都需要了解其各個參數(shù)的控制要求。由于控制要求的提升和需要控制和執(zhí)行的點比較多，因此，采用分布式控制系統(tǒng)(DCS)控制實現(xiàn)集中控制與管理，不僅可在很大程度上提高自動化水平，也可使得生產(chǎn)過程中產(chǎn)品質(zhì)量、產(chǎn)率和經(jīng)濟性都有所提高。
　　 本文運用西門子SIMATIC PCS7控制系統(tǒng)平臺，對整個味精生產(chǎn)過程進行設(shè)計，操作和管理。該系統(tǒng)由自動化站、工程師站和操作員站等分層次集成，自動化站實現(xiàn)底層與現(xiàn)場執(zhí)行機構(gòu)連接

3、，工程師站實現(xiàn)根據(jù)工藝要求進行的程序設(shè)計，操作員站實現(xiàn)上層的遠(yuǎn)程監(jiān)視與控制，整個系統(tǒng)從底層到上層，分布有序，整體融合。
　　 在此基礎(chǔ)上，本文重點設(shè)計和實現(xiàn)了模糊自適應(yīng)PID控制器。鑒于傳統(tǒng)PID不能滿足復(fù)雜參數(shù)控制的要求，但具有算法簡單、適應(yīng)性強、魯棒性好等優(yōu)點，模糊控制等智能控制技術(shù)不需要精確的數(shù)學(xué)模型，適用面較寬，但算法較復(fù)雜，將它們二者相結(jié)合，取長補短，形成模糊自適應(yīng)PID控制器，可以較好地滿足要求。
　　 本文

4、據(jù)此設(shè)計并實現(xiàn)了用于味精生產(chǎn)過程控制的模糊自適應(yīng)PID控制器，首先運用Matlab/Simulink進行參數(shù)仿真研究，得到參數(shù)的模糊控制查詢表；然后采用SIMATIC PCS7控制系統(tǒng)平臺中的SCL語言(PCS7功能塊開發(fā)語言)進行程序編寫，開發(fā)出模糊自適應(yīng)PID功能塊，運用于PCS7的程序開發(fā)中；最后利用SIMATIC模擬仿真軟件PLCSIM進行仿真，比較了模糊自適應(yīng)PID塊與傳統(tǒng)PID塊的控制性能。該模糊自適應(yīng)PID功能塊已應(yīng)用于實