李延晨

摘 要：文章关键的讲述了电缆制作中塑料挤出设备的气温控制体系的相关内容，提出利用s7-300实现单参数模糊PID温度控制的设计思想，其对提升体系的稳定性等有着非常积极的意义。

关键词：电缆生产；挤出机温度；控制模糊；PID控制；系统组成

单参数模糊PID温度控制系统在挤出机中的应用，将PLC当成是温控体系的关键，解决了过去仪表装置中的不利现象，而且体现出了逻辑控制设备具有的优势特征，和各种信号经由单一的编程来获取连锁，能够对多种状态进行分析，确保体系的运作合理。

1 关于挤出机气温管控特征的分析

当制作线缆的时候，设备的温度控制在所有的要素中，是非常重要的要素。气温不仅仅对物品的品质有着非常大的关联，同时还对其制作安稳性等有着非常大的影响，关乎到装置是否可以持久的使用。假如挤出气温非常高的话，不但物料会出现一些不良反应，比如部分区域发生热降解等，使得品质不达标，同时还容易导致制作步骤不合理，使得费用变多，功效变差。但是相反的它的温度太低的话，会使得部件的磨损性增加，导致驱动体系的负荷加大，有时候还会影响到零件的运行。常见的温度控制并非非常的安稳，会导致挤出量发生变化，进而使得物品的品质不能够确保。不过，在挤出的时候，关乎到气温的要素是非常多的。这就导致温度的管控活动面对很多的不利现象。因此，在多数状态中，挤出活动时的气温管控活动在很大层次上靠工作者自身具有的知识来调节。

2 关于硬件构成

中央处理单元（CPU）采用CPU315-2DP，带有个MPI接口和PROFIBUs接口，可以连接编程器、PC机。数字输入模块选用SM321，D132×24VDC，数字量输fH模块选用SM322，D032×24V/0.5A。模拟量输入模板选用SM33l，Al 8×12bit，参数可通过模板七的量程模块和用STEP 7设定；一般把通道进行合理的分类，常是将其按照两路为一个组别，单次只可以给单一的通道来设置信息；输入的热电偶可以是类型N、E、J、K、L。同时可以通过STEP7设定温度补偿，不仅能够用于内部的，同时也可以用到外在的补偿活动中，而且外在的要更加的优秀。本系统中温度传感器选用J型热电偶，它的测量區域合理，而且线性指标优秀。相应的S7模拟输入模板上的量程模块置于位置于“A”。对于气温的补偿使用的是内在的形式。

3 活动理念

S7-300PLC温度控制系统是一个闭环反馈控制系统，温感设备把获取的设备处的气温信号，传递给气温模块。此时PLC可以获取气温数，然后和布置好的气温比对，此时就会获取温差e（t）=SP-PV。假如有差异存在的话，就应该对这个差异来改正，获取有关的控制信息，掌握具体的通断用时，合理的调整加热效果，进而可以对料筒设备自身和机头的气温合理的管控。

在PID控制中，控制装置指标的明确等是提升其活动步骤品质的重点内容。所以把它和模糊控制联系到一起 ，确保它不但有着非常优秀的模糊控制性特征，而且还有着非常好的精确性指标。

通常来讲，控制设备应该对其所有的参数适当的调节，才能够获取优秀的控制意义，不过在具体活动中，应该对其参数来适当的调节，它的规则无法明确，落实起来非常的不容易。此类控制设备一般是分成两个步骤来明确其参数值。首先，明确初始数值，也就是说首先要明确客体的大体数，然后结合客体的可控性来划分，而且使用初始信息来明确上述的初始数。其次，PTD参数的存线整定，监管控制体系的运作步骤，了解控制体系，把它设置为模糊性，将使用者的预期以及控制内容的形式以及客体的数值等，运用模糊推理自动进行PlD参数的在线整定。

由于控制客体有着一样的性质，结合传递函数具体点特诊以及其他的一些要素，首先明确初始数，利用STEP-7对数据块的设定提前预制。其活动程序如下所述：

（1）分析客体的 町控率，其是说客体的受控特征，即：

（2） 获取最初的数值：

K1、K2、K3为设定系数，通过查表得到数据。KP0可由Coho-Coon公式求出：

根据控制对象的特性参数K、T，通过上面的模式能得到K。

（3）确立模糊控制的隶属函数，对于这个体系，最需要了解的控制要素就是超调内容。结合体系的特征就能够明确调整特征，对于超调量这个要素来讲，控制器只调整KP一个参数，因为KP较T1、TD乃对超调量影响最大。在单参数模糊PID控制器用五个模糊集反映超调量即，PB：正大，PS：正小，Z0：零，Ns：负小，NB：负大。由于控制要素不一样，针对规则的种类开展类型归纳，能够切实提升推理的功效，确保编程活动不是非常的困难。

（4）将上面讲到的内容反倒表中，得到修正信息，将获取的系数反倒如下的式中开展分析活动。经由对规则内容的比对，对P、I、D进行模糊处理再带入S7中的P1D模块进行PID控制使固态继电器按比例通断达到控制温度的目的。

4 关于体系的控制软件相关的内容

软件的控制程序包括读模拟输入量程序，PID参数的模糊化处理，PID控制程序，温度报警程序四个功能块。读模拟输入量程序块，把模拟输入模块输入量的读值，变化为具体的气温数，而且按照次序放到数据模式中，模拟输入模块的起始地址、通道数、存储数据号及数据在数据块中的存储起始位置均是可变的。在温度模块中，一个数字量代表测量值0.1℃。参数自整定块根据前面介绍的方法整定出三个参数传递给PlD控制器CONT-C，CONT-c输出值送给PLUSE-GEN，PLUSE-GEN输出为控制固态继电器的脉冲信号。温度报警程序控制测量温度大于上限值或小于下限值时，分别置位上限或下限报警标志，此时会完成声光预警活动。

5 结束语

利用S7-300实现单参数模糊PID温度控制，改善过去的使用分离温控设备来掌握挤出设备气温的体系，确保温控更加的综合，而且方便活动，还能够提升体系的安稳性特征。由于使用模糊控制内容，所以控制活动变得更加的精确合理，而且能够应对过去方式中的不合理的要素。当这个体系运作之后，所有的性能等都得到了非常显著的提升，温度超调不超过3℃ ，切实提升了体系的稳定性等，而且确保它有着非常优秀的对应干扰的水平。而且，优秀的活动界面，确保了工作者能够在非常短的时间中了解活动步骤。

参考文献

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