工学硕士学位论文
基于 PLC 的橡胶坝模糊控制系统的设计
苏振
哈尔滨工业大学
2008 年 6 月
国内图书分类号：TP273.4 国际ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ书分类号：626
工学硕士学位论文
基于 PLC 的橡胶坝模糊控制系统的设计
硕 士 研究生：苏 振
导
师：伞 冶 教授
申 请 学 位：工学硕士
学 科 专 业：控制科学与工程
The overall hardware control system is designed using Mitsubishi FX2N PLC and it analog input and output modules. This paper explains some key problems such as hardware model, and the control and current circuit is designed at last.
利用 HITECH PWS3260 color 人机界面的 ADP 3.0 软件编制了系统监控 界面，对触摸屏的通讯问题和监控画面功能做了详细说明，最后进行了系统 调试。试验和调试结果表明了本文的设计方案合理，实现了橡胶坝的安全自 动智能运行，验证了模糊 PID 控制方案在橡胶坝控制系统中的可行性。该 系统具有性能可靠、操作方便、自动化程度高、人机界面直观等特点。
关键词 橡胶坝；PLC；模糊 PID；触摸屏
-I-
哈尔滨工业大学工学硕士学位论文
Abstract
In recent years, along with the development of water conservancy technology and high molecular synthetic material industry, the rubber dam have been used widespread availability to suit a conservation-minded society and strategy of sustainable development. This thesis put forward a supervisory equipment making use of PLC and Human Machine Interface, which takes PLC as core controller using fuzzy-PID control theory. The study of rubber dam autocontrol system has theoretical and actual significance.
本文以小型橡胶坝为研究对象，通过分析橡胶坝的充排水方式与工作原 理，结合控制系统的设计要求，最终确定了应用 PLC 模糊 PID 控制系统结 合 HMI 人机界面远程监控的解决方案。
采用三菱 FX2N 系列 PLC 及其模拟量输入输出模块作为核心控制器，搭 建了橡胶坝系统整体控制方案。对系统硬件的选型要求和具体型号等关键问 题作了说明，并设计了橡胶坝系统的供电电路和现场控制电路。
This paper takes medium and small sized rubber dam as the test facility, analyzes the operation mode of filling water and draining off water with the system design requirements. And finally the solution of PLC fuzzy-PID control system and HMI monitor is determined.
Candidate:
Su Zhen
Supervisor:
Prof. San Ye
Academic Degree Applied for: Master of Engineering
Specialty:
Control Science and Engineering
Affiliation：
School of Information Science
采用离线设计的方法设计了模糊控制器，并且应用 MATLAB 的模糊控 制工具箱求出了模糊控制查询表，并在试验分析的基础上计算出了模糊控制 的尺度变换比例因子。通过 SIMULINK 系统对此模糊控制器进行了仿真研 究。使用 FX2N 系列 PLC 的编程工具 FXGP 编制了系统控制程序，实现了在 线查表方式的模糊 PID 复合控制。并对系统辅助设备集水井充排水控制进 行了 PLC 程序设计。
所 在 单 位：信息科学与工程学院
答 辩 日 期：2008 年 6 月
授予学位单位：哈尔滨工业大学
Classified Index: TP273.4 U.D.C: 626
Dissertation for the Master Degree in Engineering
DESIGN OF RUBBER DAM FUZZY CONTROL SYSTEM BASED ON PLC
and Engineering
Date of Defense:
June, 2008
Degree-Conferring-Institution: Harbin Institute of Technology
哈尔滨工业大学工学硕士学位论文
摘要
近年来，随着水利水电技术和高分子合成材料工业的发展，适应国家提 出的节约型社会、可持续发展等战略，橡胶坝得到了越来越广泛的应用。本 文提出应用 PLC 和触摸屏人机界面作为控制监控装置，结合模糊 PID 控制 理论，对橡胶坝自动控制系统进行了研究，具有一定的理论和实际意义。
By using the off-line design method the fuzzy controller is built, with a fuzzy control table is designed using fuzzy box of MATLAB. The rescaling factors of fuzzy variables are determined based on test. The controller has been studies through SIMULINK system. The system control program is designed by making use of FXGP software and in the end it realizes the fuzzy-PID control. A PLC ladder diagram of sump well is also designed which is an auxiliary equipment of rubber dam.