【正文】 行提供了非常有理的保證。 PLC 在每次掃描中，對輸入信號采樣一次，對輸出刷新一次。 表 S7200擴展模塊 為了更好地 滿足 應用 要求 ， S7200系列為您 提供 多種 類 型的擴展模塊。 2) 接口模塊（ IM） 用于多機架配置時連接主機架（ CR）和 擴展機架（ ER）。 1) 高速的指令處理 ～ s? 的指令處理時間在中等南京工程學院本科畢業(yè)設計（論文） 27 到 較低的性能要求范圍內開辟了全新的應用領域。 模糊控制由來 經過人們長期研究和實踐形成的經典控制理論，對于解決線性定常系統(tǒng)的控制問題是很有效的。 總結人的控制行為，正是遵循反饋及反饋控制的思想。模糊控制器的控制規(guī)律由計算機的程序實現(xiàn)，實現(xiàn)一步模糊控制算法的過程是這樣的：微機經中斷采樣獲取被控制量的精確值，然后將此量與給定值比較的誤差信號 E（在此取單位反饋）。 5) 模糊可能性，如“很可能”，“幾乎不可能”。 2. 直接采用距離、貼近度或某種模糊匹配函數(shù)來度量兩個模糊變量（即規(guī)則前件和觀察事實）的匹配程度，當它大于某個閾值（由領域專家事先給定 ）時，則啟動該規(guī)則，否則，系統(tǒng) 將搜索別的規(guī)則。兗礦集團水泥廠 1水泥磨所做的技術改造也是基于磨音、磨尾提升機功率和粗粉回粉量三個參數(shù)，這一控制系統(tǒng)在目前水泥行業(yè)的生產中還是很先進的。因此，臨界點 FKR是在磨機填充量 F 控制過程中需要盡量避免出現(xiàn)的上限值。 （ 2） 粗粉回粉量 從水泥磨機的尾部出來的成品水泥經磨尾提升機到選粉機篩選出粗粉和細粉，細粉直接經過斜槽到水泥庫，而粗粉需要重新回水泥磨機再次研磨。 一種在基于 Fuzzy 控制器基礎上更好地模擬人的操作經驗來改善控制性能的高精度 Fuzzy 控制器的基本設計思想是，首先將語言變量偏差 e 與偏差變化 ec 的量測值，由各自的 Fuzzy子集賦值表量化出相應的等級 I1 與 J1，即 ????? 01 ekI e 南京工程學院本科畢業(yè)設計（論文） 47 ????? 11 eckJ e 其次由查詢表找出與 I J1 對應的基本 Fuzzy 控制器輸出的量化等級 L1，于是求得與 e， ec 對應的控制作用 u1為 101 0 LkUu u?? 其中0ek，1ek與0uk分別為偏差、偏差變化與控制作用的量化因子；U0為基本 Fuzzy 控制器輸出的設定值；符號 ??? 代表對 I1與 J1的取整運算，這種取整會帶來0ek?與1ek?的誤差 ,尤其當0ek與1ek選擇較小時，信息量會丟失更多。但是由于水泥生產過程具有大慣性、純滯后、非線性等特點，系統(tǒng)工況復雜多變，難以建立精確的數(shù)學模型對皮帶秤電機轉速進行控制，因此結合模糊控制的特點，我們便采用了模糊控制來實現(xiàn)對電機轉 速的調節(jié)。磨音頻率亦隨磨內填充量的變化而變化，據實際測定，其主要分布在 250～ 4000Hz 范圍內。又從特性曲線 M（ F）看出，在最佳 工作點 F0 附近，M（ F）特性近似為線性。 南京工程學院本科畢業(yè)設計（論文） 39 第四章 水泥磨機的負荷控制 水泥粉磨，包括生料磨和水泥磨是水泥生產過程必不可少的重要設備，同時也是一種耗能較大的機電設備。這種推 理方法是 Zadeh 于 1973 年首次提 出來的，是目前應用最為廣泛的一種模糊推理方法。模糊集為這類不確定知識 的表示提供了一個有力的武器，它可以處理下列知識的表示： 1) 模糊謂詞，如“小”，“年輕”，“美好”。被控制量往往是非電量，如溫度、壓力、流量、濃度、濕度等。 與此相反，對于上述難以自動控制的一些生產過程，有經驗的操作人員進行手動控制，卻可以收到令人滿意的效果。著名控制專家 （ 1991）指出：模糊控制和神經網絡控制、專家控制一樣，已成為智能控制研究的重要途徑?；蛘咧苯釉谛盘柲K上進行接線。 2) 信號模塊（ SM） 用于數(shù)字量和模擬量輸入 /輸出。參見 圖 11。 當程序執(zhí)行完后，進入輸出刷新階段。這種分時操作的過程稱為 CPU 對程序的掃描。在控制系統(tǒng)中，操作人員通過監(jiān)控命令可以監(jiān)控有關部分的運行狀態(tài)，可以調整計時、計數(shù)等設定值。計時器的計時值可以由用戶在編程時設定，也可以用撥盤開關來設定。由鉑熱電阻檢測到的軸瓦溫度信號（電阻阻值的變化）送入變送器，轉變?yōu)?420mA 標準信號送入 PLC，并由計算機動態(tài)顯示和高低位報警。低壓柜用來給所有的參與控制的設備供電。 整個生產線的生產流程控制如：逆流程起車、順流程停車、緊急情況下設備急停、設備就地控制、設備集中邏輯閉鎖控制、單臺設備起停控制、水泥磨配料閉環(huán)控制參數(shù)監(jiān)測與調整等操作與控制，均由集中控制室內的上位機完成。流程中設 備的啟動順序按逆物流方向進行，即：處于下游的設備最先啟動，之后依次向上順序啟動。我們的項目中采用的是提升機功率＋磨音信號＋粗粉回粉量的控制方法。它不僅有效地保證了生產的高效和穩(wěn)定，大大提高了水泥產品質量，降低了能耗和生產成本，同時提高了全員勞動生產率。 關鍵詞： PLC；西門子 S7200；模糊控制 南京工程學院本科畢業(yè)設計（論文） II ABSTRACT The main content of the subject is design a automatic control system for cement mill with Siemens S7200 series PLC. It includes inverse process start, process stop, breaking in case of emergency, focus logic control of the equipment, single machine starting and stoping. Most of the small and mediumsized cement plant are Lack of money at the beginning or at the time of transformation. The S7200 series is a line of microprogrammable logic controllers (Micro PLCs) that can control a variety of 南京工程學院本科畢業(yè)設計（論文） III automation applications. Compact design, low cost, and a powerful instruction set make the S7200 a perfect solution for controlling small applications. The wide variety of S7200 models and the Windowsbased programming tool give us the flexibility we need to solve automation problems. Fuzzy Control here is used to mix materials, in order to finish the mission well, and improve production quality. Key words： PLC。國外對水泥磨機負荷控制，大多采用選粉機粗粉回粉量加新入磨料量，即設定常數(shù)的方法；國內對水泥磨負荷的控制除采用設定常數(shù)方法外，一般選用以下幾種方法：①采用“電耳”檢測磨音 信號進行控制，如松江水泥廠和洛陽水泥廠。整條生產線自動化控制系統(tǒng)具有較高安全性和可靠性，同時具有先進性、完整性、高效性、易操作、可擴充南京工程學院本科畢業(yè)設計（論文） 5 性等主要特征。 水泥磨負荷智能控制與狀態(tài)監(jiān)測 水泥廠水泥磨負荷控制采用檢測磨尾提升機的功率、磨機磨音，以及粗粉回料量這三個重要參數(shù)，應用模糊控制算法實現(xiàn)多變量模糊控制。 上位機選用臺灣研華公司生產的工業(yè)控制計算機（具有多媒體語音功能），其配置為： 南京工程學院本科畢業(yè)設計（論文） 9 CPU:PⅢ 650MHZ/15G/:128M 顯示器 View Sonic19 HPLaser6L 激光打印機。 石膏倉、熟料倉、混合材倉倉位由雷達 料位計檢測，并傳入上位機，上位機根據其倉位設定值發(fā)出信號，由操作工根據需要控制相對應的閘門的打開或關閉自動控制。它能完成以下功能 ： 1. 條件控制（邏輯控制） PLC 設置了與（ AND）、或（ OR）、非 （ NOT）等邏輯指令，能處理繼電器接點的串聯(lián)、并聯(lián)、串并聯(lián)、并串聯(lián)等各種連接。 PLC 與上位機鏈接對計算機的要求是： 1) 具有 RS232 接口； 2) 使用 ASCⅡ碼字符。 PLC 的控制作用就是通過用戶程序來實現(xiàn)的。如果程序用梯形圖表示，則總是按先上后下、先左后右的順序進行掃描。 它能夠控制各種設備以 滿足 自動化控制 需求 。也 可以使用 S7200資源 管理 器 將 普 通文 件保 留 在 存儲卡 中 (復制、 刪 除 、 創(chuàng)建 目錄和 放 置 文 件 )。在連接器上的編碼防止將已接線的連接器插到其他的模塊上。這樣就防止非法刪除或改寫用戶程序。還有為數(shù)眾多的爐類，如煉鋼爐的冶煉過程，退火爐溫控過程，工業(yè)鍋爐的燃燒過程等等。 3） 廣義對象：包括被控對象及執(zhí)行機構，被控對象可以是線性或非線性的、定?；驎r變的，也可以是單變量或多變量的、有時滯或無時滯的以及有強干擾的多種情況。 綜上所述，模糊控制算法可概括為下述四個步驟： 1. 根據本次采樣得到的系統(tǒng) 的輸出值，計算所選擇的系統(tǒng)的輸入變量； 2. 輸入變量的精確值變?yōu)槟：浚? 3. 根據輸入變量（模糊量）及模糊控制規(guī)則，按模糊推理合成規(guī)則計算控制量（模糊量） 4. 由上述得到的控制量（模糊量）計算精確的控制量。iAx? ， )(39。實踐證明，許多采用不同點值模糊蘊含算子所推導出的結果均落在基于區(qū)間值模糊集方法所推導出的結果中。圖中， A， a(t)為入磨待粉磨物料流量； M， m(t)為出磨物料流量； G， g(t)為粗粉回磨流量； X， x(t)為入磨物料總流量；V， v(t)為合格精粉（細粉）流量； F 為磨內填充量，其中大寫字母與小寫字母分別代表相應流量的穩(wěn)態(tài)值與動態(tài)值。上述各項因素都將使磨機負荷控制變得更加復雜與困難。為了保證水泥磨能生產出高質量的水泥，我們對水泥磨的控制綜合運用了以上三種方法，這在國內外也是較少用到的，我們將在后面看到其控制效果。 2. 高精度 Fuzzy 控制器從理論上可以完全消除穩(wěn)態(tài)誤差。 我們所用的檢測粗粉回粉量的設備是大連三協(xié)引進日本三協(xié)技術生產的 ILE61 型沖板式散狀固體流量計，其測量范圍是030 噸 /小時。反映喂料流量變化的磨機階躍響應曲線，如圖 所示。筒體有電動機經減速器驅動旋轉。 4. 采用真值約束方法來實現(xiàn)模糊推理。 對基于知識系統(tǒng)的模糊推理而言，模糊邏輯提 供了一種統(tǒng)一的計算方法。至此，得到了誤差 E 的模糊語言集合的一個子集 e（ e 實際上是一個模糊向量）。于是，利用微機取代人可以對被控對象進行自動控制。基于狀態(tài)變量描述的現(xiàn)代控制理論對于解決線性和非線 性、定常或時變的多輸入多輸出系統(tǒng)問題，獲得了廣泛的應用，例如在阿波；羅登月艙的姿態(tài)控制、宇宙飛船和導彈的精密制導以及在工業(yè)生產過程控制等方面得到了成功的運用。 4) 人機界面（ HMI） 方便的人機界面服務已經集成在 S7200 操作系統(tǒng)內，因此人機對話的編程要求大大減少。它既可作為 CPU，也可作為功能南京工程學院本科畢業(yè)設計（論文） 26 模塊使用。南京工程學院本科畢業(yè)設計（論文） 24 表 S7200提供 了多種安全措施 來 確保用 戶 程 序 、程 序數(shù)據 和 組 態(tài)數(shù)據 不 丟 失。對應于圖中的數(shù)字標號說明如下： 寄存器的數(shù)據，取決于輸入端子在上一個工作周期的輸入采樣階段所刷新的狀態(tài)。 程序執(zhí)行過程 PLC 的工作過程就是程序執(zhí)行過程。 4) 數(shù)據處理 現(xiàn)代的 PLC 具有數(shù)學運算、數(shù)據傳遞、轉換、排序和查表、位操作等功能，也能完成數(shù)據的采集、分析和處理，這些數(shù)據可通過通信接口傳送到其它智能裝置，進行處理。 4. 步進控制 PLC 為用戶提供了若干個移位寄存器，可以用于步進控制，即在一道工序完成以后，再進行下一步工序。 南京工程學院本科畢業(yè)設計（論文） 12