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随着我国港口燃油运输业的快速发展,港口溢油事件频繁发生。溢油事故对海洋环境与沿岸经济发展构成严重威胁。鉴于船舶溢油突发性强,危害大的特点,溢油应急显得格外重要。现有的气幕式围油栏作为溢油应急围控的重要装置,主要存在以下问题:(1)船舶进出港口时,无法自动调整气幕管道的高度以便船舶能顺利通行;(2)实际海况复杂多变,无法根据实时围油效果的变化动态调整气幕管道等参数;(3)未总结出控制围油效果的理论公式或者经验,无法为下一步的围油工作提供优化指导。针对上述不足,本文根据气幕围油过程的控制系统的要求,设计了以FX5U PLC为核心控制器的气幕式围油栏自动控制系统。针对传统气幕式围油栏存在的不足,制定了总体的设计方法,以气幕围油距离为控制目标,研究了模糊PID算法在气幕管道淹没深度控制上的应用。整个气幕围油装置结合自动控制系统,为围油过程提供了高效的方法。为了实现围油距离的精准性及稳定性,本文首先分析了气幕式围油栏的发展现状,针对围油距离提出基于模糊PID算法优化围油栏淹没深度与围油距离自动控制的方法,通过MATLAB/Simulink仿真,优化控制参数。其次,针对气幕围油过程中的围油距离,分别进行PID控制和模糊PID控制的研究。与常规PID控制对比,模糊PID超调量小,更早达到稳定期,鲁棒性强,在平稳区都没有明显的振荡现象。最后,基于OPC通讯协议,建立MATLAB与PLC控制器之间的数据传送通信结构,MATLAB作为OPC客户端。MATLAB/Simulink从OPC Read端口读取围油距离S,与设定值作对比,计算得出误差以及误差的变化率。MATLAB/Simulink仿真结果值作为控制量,经过OPC Write模块传送给PLC控制系统,控制下位机PLC,完成操作流程。整个数据采集到最后的控制过程是闭环的,且大部分过程可实现自动化,对提高海上防污染水平及气幕式围油栏的应用起到了积极的作用。