【正文】 加的氯量，運(yùn)用模糊自整定PID參數(shù)控制器對(duì)氯氣投加系統(tǒng)進(jìn)行自動(dòng)控制。氯氣投加自動(dòng)控制系統(tǒng)如圖411所示。流量計(jì)加氯機(jī)余氯計(jì)控制器投藥點(diǎn)加氯量控制采樣點(diǎn)圖411氯氣投加自控原理圖在污泥脫水過(guò)程中為增加沉淀效果，使污水中懸浮顆粒能夠形成具有良好沉淀性能的絮凝體，達(dá)到泥水充分分離的處理效果，需進(jìn)行絮凝劑投加。其控制過(guò)程主要是通過(guò)污泥濃度、污水流量、絮凝劑濃度等因素控制來(lái)完成的。其PID調(diào)節(jié)的模糊控制過(guò)程與上述兩個(gè)非線(xiàn)性控制環(huán)節(jié)類(lèi)似，具有大時(shí)滯、非線(xiàn)性的特點(diǎn)。由于混凝過(guò)程的復(fù)雜性和多變性，混凝投藥的自動(dòng)控制一直受到控制行業(yè)和污水行業(yè)專(zhuān)家的普遍關(guān)注。 PID控制對(duì)于工業(yè)控制過(guò)程, 常規(guī)的 PID 控制器具有原理簡(jiǎn)單、使用方便、穩(wěn)定可靠、無(wú)靜差等優(yōu)點(diǎn)，因此在控制理論和技術(shù)飛躍發(fā)展的今天，在工業(yè)控制領(lǐng)域仍具有強(qiáng)大的生命力。常規(guī)的PID控制器的描述如式（）所示：U n=kpEn+ki∑Ei+KdECni=0n （）其中各參數(shù)代表的意義是：Un：控制器的輸出En：控制器偏差輸入ECn：系統(tǒng)誤差變化率kp：比例增益ki：積分增益kd：微分增益比例增益kp使控制器的輸入輸出成一一對(duì)應(yīng)比例關(guān)系。一旦輸入輸出有偏差，比例作用會(huì)立即產(chǎn)生控制作用，比例控制是用來(lái)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的靜態(tài)增益的，它是基于偏差進(jìn)行調(diào)節(jié)的，是有差調(diào)節(jié)。為了盡量減小偏差，同時(shí)也為了加快系統(tǒng)的響應(yīng)速度，縮短系統(tǒng)的調(diào)節(jié)時(shí)間，需要增大kp值。但是因?yàn)閗p值又受到系統(tǒng)穩(wěn)定性的限制，所以kp值不能任意的增大。積分作用ki是為了消除靜差而引入的。然而，ki值的引入使得系統(tǒng)的響應(yīng)的快速性下降，穩(wěn)定性變差。尤其在系統(tǒng)出現(xiàn)大偏差階段時(shí)，積分往往使得系統(tǒng)的響應(yīng)出現(xiàn)過(guò)大的超調(diào)，從而使調(diào)節(jié)時(shí)間變長(zhǎng)。微分作用kt的作用使之能夠根據(jù)偏差變化的趨勢(shì)作出反應(yīng)，它加快了對(duì)偏差變化的反應(yīng)速度，能夠有效地減小超調(diào)，縮小最大動(dòng)態(tài)偏差。但是，同時(shí)又會(huì)使系統(tǒng)容易受到高頻干擾的影響。在實(shí)際的系統(tǒng)設(shè)計(jì)中只有合理地整定上述三個(gè)參數(shù)，才能獲得比較滿(mǎn)意的控制性能。在污水的自動(dòng)控制中，混凝劑投加、氯氣投加和曝氣環(huán)節(jié)由于過(guò)程的復(fù)雜性、多變性、非線(xiàn)性和大滯后的特點(diǎn)，采用的PID控制算法難以實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確和高效的控制。為此在常規(guī)的PID控制基礎(chǔ)上，采用模糊推理的方法，對(duì)PID的控制參數(shù)進(jìn)行在線(xiàn)自整定，從而完善PID控制器的性能，使其適應(yīng)控制系統(tǒng)的參數(shù)變化和工作條。 PLC和變頻器通訊（1）USS通訊協(xié)議簡(jiǎn)介USS協(xié)議（Universal Serial Interface Protocol 通用串行接口協(xié)議）是SIEMENS 公司所有傳動(dòng)產(chǎn)品的通用通訊協(xié)議，它是一種基于串行總線(xiàn)進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊的協(xié)議。USS協(xié)議是主從結(jié)構(gòu)的協(xié)議，規(guī)定了在USS 總線(xiàn)上可以有一個(gè)主站和最多30 個(gè)從站；總線(xiàn)上的每個(gè)從站都有一個(gè)站地址（在從站參數(shù)中設(shè)定），主站依靠它識(shí)別每個(gè)從站；每個(gè)從站也只對(duì)主站發(fā)來(lái)的報(bào)文做出響應(yīng)并回送報(bào)文，從站之間不能直接進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊。另外，還有一種廣播通訊方式，主站可以同時(shí)給所有從站發(fā)送報(bào)文，從站在接收到報(bào)文并做出相應(yīng)的響應(yīng)后可不回送報(bào)文。在使用USS協(xié)議之前，需要先安裝西門(mén)子的指令庫(kù)。USS協(xié)議指令在STEP7—MICRO/WIN32指令樹(shù)的庫(kù)文件夾中，STEP7—MICRO/WIN32指令庫(kù)提供14個(gè)子程序、3個(gè)中斷程序和8條指令來(lái)支持USS協(xié)議。調(diào)用一條指令時(shí)，將會(huì)自動(dòng)地增加一個(gè)或幾個(gè)子程序。（2）USS通訊協(xié)議庫(kù)編程之前一定要將USS協(xié)議庫(kù)添加進(jìn)去，編程軟件默認(rèn)安裝沒(méi)有USS協(xié)議庫(kù)的。USS_INIT指令：當(dāng)EN輸入接通時(shí)，每一循環(huán)都執(zhí)行該指令。通過(guò)Mode輸入值可選擇不同的通訊協(xié)議：輸入值為1，指定Port 0為USS協(xié)議并使能該協(xié)議；輸入值為0，指定Port 0為PPI并且禁止USS協(xié)議。Baud設(shè)置波特率為1200、2400、4800、9600、19200、38400、57600或115200。Active指示哪個(gè)驅(qū)動(dòng)激活，有些驅(qū)動(dòng)只支持地址0到30。USS_INITENMode DoneBaud ErrorActive1 9600 VB1400005 結(jié) 論工業(yè)污水處理控制系統(tǒng)是一個(gè)比較復(fù)雜的綜合系統(tǒng)，它包括與之相關(guān)的生產(chǎn)工藝流程、相關(guān)生產(chǎn)設(shè)備，現(xiàn)場(chǎng)計(jì)量自控檢測(cè)儀表的選用、控制流程的模型建立、對(duì) PLC系統(tǒng)軟硬件應(yīng)用研究等。本文詳細(xì)闡述了工業(yè)污水處理工藝流程、控制系統(tǒng)總體方案以及具體的軟硬件實(shí)現(xiàn)。通過(guò)四個(gè)月的課題設(shè)計(jì)和調(diào)試，基本上完成了對(duì)PLC工業(yè)污水處理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，達(dá)到了預(yù)期的設(shè)計(jì)目標(biāo)。在這個(gè)過(guò)程中，使我學(xué)到了很多知識(shí)，積累了許多寶貴的經(jīng)驗(yàn)，鍛煉了自己的獨(dú)立思考能力和實(shí)踐動(dòng)手能力。進(jìn)一步加深了解了PLC在實(shí)踐當(dāng)中的應(yīng)用。熟悉了PLC硬件的工作原理，完成了整個(gè)系統(tǒng)的模擬調(diào)試，通過(guò)對(duì)系統(tǒng)的不斷修改和調(diào)試，基本上達(dá)到了預(yù)期的設(shè)計(jì)要求。在設(shè)計(jì)過(guò)程中主要從硬件和軟件兩個(gè)方面的問(wèn)題進(jìn)行，工業(yè)污水處理系統(tǒng)中，主要的硬件問(wèn)題包括機(jī)械結(jié)構(gòu)、硬件選型和PLC的外圍電路設(shè)計(jì)和接線(xiàn)處。在PLC的外圍硬件連線(xiàn)方面，主要是增加一些保護(hù)設(shè)備。由于輸出都是何接觸器等元件連接，接觸器的突然斷開(kāi)和閉合會(huì)形成突波對(duì)PLC的輸出端子造成損壞，因此需要加裝一些保護(hù)裝置，例如，續(xù)流二極管等，增加觸點(diǎn)的壽命。軟件方面主要問(wèn)題在于程序編寫(xiě)完畢后，需要首先在電腦上對(duì)程序進(jìn)行軟件仿真，主要檢查是否存在各種錯(cuò)誤，可利用西門(mén)子公司配套的仿真軟件。然后通過(guò)模擬硬件的方式檢查程序，主要檢查程序是否存在邏輯上的錯(cuò)誤。調(diào)試時(shí)，可根據(jù)功能模塊分類(lèi)分別調(diào)試，最后進(jìn)行總體調(diào)試。在該控制程序中，需要根據(jù)外界輸入的狀態(tài)來(lái)控制清污機(jī)、潛水泵，以及污泥回流泵的啟停，因此需要按照液位傳感器和液位差計(jì)反饋來(lái)的信息進(jìn)行判斷處理，然后再進(jìn)行輸出控制。參考文獻(xiàn)[1] [M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004. 1.[2]孫振強(qiáng)，王暉， [M].北京：清華大學(xué)出版社，.[3][D].廣州：廣東工業(yè)大學(xué)出版社，2005.[4] [M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，.[5]張培山，[J].控制系統(tǒng),2006,5（1）：8283.[6]李英輝，趙豫龍，[J].石家莊職業(yè)技術(shù)學(xué)院報(bào),2008,6（4）7678.[7][J].湖南冶金職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2004，43（4）：8687.[8]（第3版）[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，.[9] [M].北京：電子工業(yè)出版社，.[10]陶權(quán)， [M].廣州：.致 謝回想畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程，首先要感謝我的指導(dǎo)老師對(duì)我的諄諄教導(dǎo)。他們?cè)谡撐牡那捌跍?zhǔn)備、撰寫(xiě)過(guò)程及收尾階段都給予了很多幫助和指導(dǎo)意見(jiàn)，并且為我的設(shè)計(jì)提供了各種必要的實(shí)驗(yàn)設(shè)備和良好的環(huán)境。他教會(huì)我的一些學(xué)習(xí)方法和處理問(wèn)題技巧使我受益終身，在此表示衷心感謝。同時(shí)也感謝在設(shè)計(jì)過(guò)程中給予我?guī)椭耐瑢W(xué)。附 錄 Ⅰ 部分主要程序介紹采樣子程序：L DB_No T LW 0 OPN DB [LW 0] //打開(kāi)數(shù)據(jù)塊 L PIW_Addr SLD 3 //形成輸入地指針址 T LD 4 L DBW_Addr SLD 3 //形成數(shù)據(jù)塊地指針址 T LD 8 L CH_LEN //以要讀入的通道數(shù)為循環(huán)次數(shù)NEXT: T LW 0 L LD 4 LAR1 L PIW [AR1,P] //采集模擬量 裝入累加器1 T LW 2 L LD 8 LAR1 L LW 2 T DBW [AR1,P] //將累加器1的內(nèi)容存入數(shù)據(jù)塊中 L LD 4 + L16 //調(diào)整輸入地址指針，指向下一通道 T LD 4 L LD 8 + L16 //調(diào)整數(shù)據(jù)塊地址指針，指向下一存儲(chǔ)地址 T LD 8 L LW 0 //將循環(huán)次數(shù)計(jì)數(shù)器LW0的值裝入累加器1 LOOP NEXT //若累加器1的值不為0，將累加器減1繼續(xù)循環(huán)，若為0，則結(jié)束濾波子程序： L DB_Addr1 SLD 3 T LD 10 //數(shù)據(jù)塊1指針 L DB_Addr2 SLD 3 T LD 100 //數(shù)據(jù)塊2指針 L 10 SLD 3 T LD 22 //和地址指針 L DB_LEN //需要濾波的通道數(shù)MOOD: T LW 50 L LD 10 + L688 T LD 14 //濾波指針1 L LD 22 LAR1 L L0 T MD [AR1,P] //求和賦初值 L DB_No1 T LW 2 OPN DB [LW 2] // 打開(kāi)數(shù)據(jù)塊1 L 8 //滑動(dòng)濾波采樣數(shù)據(jù)次數(shù)NEXT: T LW 4 L LD 14 LAR1 L DBW [AR1,P] //取入下一次數(shù)據(jù) T LW 30 ITD //將累加器1中16位整數(shù)轉(zhuǎn)換為32位整數(shù) T LD 30 L LD 22 LAR1 L MD [AR1,P] L LD 30 +D //求和 T MD [AR1,P] //將和放回LD22 L LD 14 + L688 T LD 14 //指針移動(dòng) L LW 4 //將循環(huán)次數(shù)計(jì)數(shù)器LW4的值裝入累加器1 LOOP NEXT //若累加器1的值為0，將累加器減1繼續(xù)循環(huán)，若為0，則結(jié)束 L LD 22 LAR1 L MD [AR1,P] T LD 30 //將和值裝入LD30 L DB_No2 T LW 6 OPN DB [LW 6] //存入另一個(gè)數(shù)據(jù)塊 L LD 30 L 7 /D T LD 34 L LD 100 LAR1 T DBD [AR1,P] L LD 22 //修改和地址 + L32 T LD 22 L LD 10 //下一模擬量 + L16 T LD 10 L LD 100 //存入下一個(gè)模擬量地址 + L32 L LW 50 LOOP MOOD標(biāo)度變換子程序：L DB1_Addr SLD 3