[发明专利]一种PLC模糊自适应海水盐度试验装置及其控制方法

权利要求书

1.一种PLC模糊自适应海水盐度试验装置，其特征在于：该试验装置由海水盐度试验平台和PLC盐度控制系统组成，所述的海水盐度试验平台包括试验箱（1）、母液罐（2）和回收槽（3），母液罐（2）通过海水输入管路将海水输送至试验箱（1）内，试验箱（1）内的海水试验溶液通过回收管路输送至回收槽（3），回收槽（3）内的回收液经出水管路流出后一路由海水循环管路送至母液罐（2），另一路经排放管路排放掉，所述的海水输入管路、回收管路、海水循环管路和排放管路上分别设有盐水电磁阀（7）、放水电磁阀（8）、海水回收泵（5）和排放电磁阀（9），所述试验箱（1）上连接有淡水输入管路，在淡水输入管路上设有淡水电磁阀（6），试验箱（1）上还设有海水试验溶液循环回路，在海水试验溶液循环回路上设有海水循环泵（4）；

所述PLC盐度控制系统包括工控机（11）、PLC控制单元（10）、I/O驱动电路接口模块（20）、传感器接口模块，盐度传感器和液位传感器，工控机（11）为所述试验装置的上位机，并与PLC控制单元（10）进行数据通讯，盐度传感器和液位传感器将采集到的试验箱（1）、母液罐（2）和回收槽（3）内的盐度和液位信号传递给传感器接口模块，传感器接口模块将接收到的盐度和液位信号传递给PLC控制单元（10），PLC控制单元（10）通过I/O驱动电路接口模块（20）实现对海水循环泵（4）和海水回收泵（5）的启停控制以及淡水电磁阀（6）、盐水电磁阀（7）、放水电磁阀（8）和排放电磁阀（9）的通断控制。

2.如权利要求1所述的一种PLC模糊自适应海水盐度试验装置的控制方法，其特征在于：包括以下步骤：

（1）、PLC控制单元对盐度传感器和液位传感器的数据进行采集，工控机将PLC控制单元采集的盐度和液位数据显示在监控界面上；

（2）、用户对监控界面上的控制参数进行设定，所述控制参数包括试验箱内海水试验溶液盐度变化率、海水试验溶液盐度以及海水试验溶液盐度配制的点数；

（3）、PLC控制单元依据海水试验溶液的盐度配制精度选取海水试验溶液盐度变化率的设定值，并根据海水试验溶液液位变化的大小将海水试验溶液盐度配制过程设定不同的开关控制模式值，根据盐度检测值、盐度设定值和选取的盐度变化率设定值计算出海水试验溶液的盐度偏差标志位值和盐度变化率偏差值，进而实施模糊控制查询表，自适应地判断应当选取的开关控制模式值；

（4）、PLC控制单元的开关控制模块根据步骤（3）计算出的盐度偏差标志位值和选取的开关控制模式值进一步通过I/O驱动电路接口模块来对海水循环泵和海水回收泵的启停进行控制以及淡水电磁阀、盐水电磁阀、放水电磁阀和排放电磁阀的通断进行控制，从而实现对试验箱内海水试验溶液的的盐度和液位进行自适应控制。

3.如权利要求2所述的一种PLC模糊自适应海水盐度试验装置的控制方法，其特征在于：所述的步骤（3）的具体方法步骤如下：

（1）、依据海水试验溶液盐度配制精度，选取海水试验溶液盐度变化率的设定值                                               ：高限值、中间值、最小值；

（2）、将海水试验溶液盐度配制过程分为8种开关控制模式，其中在A模式下，海水试验溶液的液位变化为4.0cm；B模式下，海水试验溶液的液位变化为3.5cm；C模式下，海水试验溶液的液位变化为3.0cm；D模式下，海水试验溶液的液位变化为2.5cm；E模式下，海水试验溶液的液位变化为2.0cm；F模式下，海水试验溶液的液位变化为1.5cm；G模式下，海水试验溶液的液位变化为1.0cm；H模式下，海水试验溶液的液位变化为0.5cm；

（3）、建立海水试验溶液盐度调节的模糊控制查询表；

（4）、检测试验箱内海水试验溶液的盐度；

（5）、计算试验箱内海水试验溶液设定盐度和试验箱内海水试验溶液的盐度检测值的偏差，当，盐度偏差标志位，当，盐度偏差标志位；

（6）、计算试验箱内海水试验溶液的盐度变化率，，其中为试验箱内海水试验溶液配制前的盐度，为试验箱内海水试验溶液配制后的盐度；

（7）、计算海水试验溶液的盐度变化率的检测值与海水试验溶液盐度变化率的设定值的偏差；

（8）、依据海水试验溶液的盐度的设定值和海水试验溶液盐度变化率的偏差，实施模糊控制查询表，自适应地选取海水试验溶液盐度配制的开关控制模式值。

4.如权利要求2所述的一种PLC模糊自适应海水盐度试验装置的控制方法，其特征在于：所述的步骤（4）中的开关控制模块的控制方法为：

（1）、依据盐度偏差标志位值来对盐水电磁阀和放水电磁阀的通断进行控制以实现海水试验溶液盐度的增加，并通过对淡水电磁阀和放水电磁阀的通断控制以实现海水试验溶液盐度的减少；

（2）、依据海水试验溶液盐度配制的开关控制模式值，控制试验箱内海水试验溶液液位的变化。