基于S7-300 PLC的商場恒溫控制系統設計
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恒溫空調控制系統的溫度控制，是通過控制空調機組的開啟和停止實現?？照{機組的分布在商場各個區域，空調機組相互之間的區域也有一定程度的影響，因此難以用確定的數學模型來描述它們之間的關系。所以系統是設計一個多輸入、多輸出的控制器來對整個系統進行監控。在實際的工程應用當中，是需要考慮可行性和工程成本以及控制效果，因此在模型設計時需要簡化。系統的各個組件都存不確定的影響因素，在整個系統的設計時，需要將這些影響用溫度誤差的加權平均值來表現，對每機組采用各自相應的模糊控制器實現控制。對單個機組采用多輸入單輸出的方式以達到簡化控制的效果。
3 系統組成
3．1 Profibus網絡系統
Profibus是Process Field Bus的縮寫，它是以西門子等13家公司和5家科研機構聯合開發制定的規范，在恒溫控制系統中采用Profibus連接，方便了整個系統的管理和維護。Profibus網絡采用光纖傳輸介質，Profibus-DP網絡可同時連接S7-300PLC和遠程PLC和I／O模塊。商場的空調機組分別控制不同的區域，布置位置不同，有時會關閉部分機組，為滿足各個機組的通信正常而不影響其他機組的與主控機的通信，Profibus-DP網絡系統采用星型網絡結構。
3．2 主控室的操作屏及控制系統
主控室的操作屏是用于系統的緊急操作，對于出現的突發情況管理人員可以在主控室的操作屏上進行緊急操作，一般情況都在主控機上操作，只在緊急時到操作屏操作。整個系統的控制中心是由控制室的S7-300PLC來實現，S7-300PLC具有強大的運算能力，一臺S7-300CPU315就可以完成以多組空調機組的溫濕度程序控制器的功能。中央控制系統以西門子S7-300系列PLC作為控制器，實現對商場的多臺S7-200PLC的管理及通信。系統的運行方式、相關參數設定都能在該PLC中完成。
3．3 Citetc軟件平臺
Citetc是面向工業應用的集成開發系統，具有效率高、成本低的優勢。在自動化控制領域中應用率較高，可用于現場的操作控制和實時監控。Citetc在運行過程中可對整個自動控制系統進行監控，在緊急情況的初發階段即可發出警報，并在顯示界面報告報警信息。同時還具有在線排除故障的功能。
3．4 溫度控制部分構成
系統在管道的熱效應設計時為減少熱損耗，考慮將每臺空調機組安裝在各區域的適當位置，以減少管道的熱工損耗，達到節能的效果。而在每臺機組區域都安裝了智能溫濕度傳感器，傳感器可以將檢測的溫濕度參數傳送交到控制本空調機組的PLC，對區域的溫濕度實時測量和傳送，當傳感器出現故障時同樣可傳遞故障信息。通過現場總線將采集的各空調機組送風區的實際溫度傳送到系統的主控機S7-300 PLC，主控機依據采集的數據計算溫度偏差值。溫度偏差再通過模糊化后，輸入模糊控制器。通過模糊控制器的控制規律生成控制查詢表，主機查詢得出控制輸出量。輸出量通過控制器實現控制空調機組，達到溫度調節。
4 實驗仿真與實際運行
根據理論推導和實踐，得出系統的近似數學模型，通過編程和仿真分析得出了常規PID和模糊PID系統曲線，如圖3中的a、b曲線所示。本文引用地址：http://www.czjhyjcfj.com/article/160692.htm
從圖3中可以看出，模糊PID恒溫系統中溫度上升和下降更為平穩，溫度的調節曲線更為平滑，沒有傳統PID時溫度大幅度上升和下降，因此模糊PID控制的優勢更為明顯。
5 結束語
商場恒溫控制是結合自動控制和通信等綜合技術的應用。用新技術提高空調的使用效率可提高節能減排、增加經濟效益。本設計以溫度控制為研究對象，給出了溫度控制的方法，并實現了系統的實時監控。對整個商場的溫度、濕度進行監控和控制，有效地提高了商場的服務品質和節能的效果。
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