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我国染整行业中的染液组分浓度测控一直采用人工手动方式,无法保证其实时性与可靠性。本课题立足于采用电气控制新技术对染整过程中的染液组分浓度进行在线检测、控制和监控。致力于提高我国染整行业的自动化程度,从而达到提高质量和效率的目的。本文研究了国内外染液组分浓度测控理论与方法,确定采用模糊PID控制算法,并对模糊PID控制器进行了设计。在西门子S7-300 PLC中通过查询事先存放在数据块中的模糊控制规则表和软件编程实现了算法中的模糊、推理和反模糊的过程,从而实现了通过模糊控制自整定PID参数的目的。考虑到本系统特点及以后的可扩展性,在该控制系统硬件实现上选用西门子S7-300PLC CPU314C-2DP作为控制核心;西门子ET200M作为分布式I/O,将现场仪表及传感器信号采集到PLC中进行处理;驱动装置采用西门子MM420变频器;称重传感器采用SIWAREX U系列;采用西门子MP277 10”触摸屏作为监控设备;上位机采用WINCC作为组态软件,在实时监控系统运行的同时,对各项数据进行管理。各触摸屏之间采用西门子Sm@rtAccess选件组成服务器/客户机结构。在实验室中,搭建了系统通信网络,对以太网及PROFIBUS现场总线进行了组态,并将现场设备与PLC之间、PLC与上位机之间的通信参数设置完成。完成了变频器的在线调试和参数读写;校正了称重传感器;组态了监控画面。利用MATLAB对控制器进行了仿真,对控制结果进行了分析,将传统PID控制与模糊PID控制获得的结果进行了对比,证明了模糊PID控制器在染液组分浓度测控方面的应用效果优于传统PID控制器。并将自动控制下获得的数据与手动控制中获得的数据进行了比较分析,表明自动控制下可以获得更高的实时性,且能达到控制精度要求。本课题的研究将PLC控制技术、现场总线技术、HMI设备和组态软件用于印染行业,对提高印染行业乃至整个染整业的自动化程度,提高生产效率,提高产品质量具有较高的价值。