[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

说明书

技术领域

本发明属于PLC模糊自适应控制领域，具体涉及一种基于PLC模糊自适应控制的海水盐度试验装置及其控制方法。

背景技术

海水是一种含有多种盐类的电解质溶液，以3%～3.5%的氯化钠为主盐，其中氯离子含量很大，海水的高含盐量、含砂量以及通常溶解有空气的特征使得海水对金属具有强腐蚀性。在金属构件的防护涂料技术以及耐海水腐蚀钢的研究中，通常要使金属构件在不同海水盐度条件下进行腐蚀性试验，由于海水浓度控制无固定的数学模型且具有动态性，同时盐度传感器存在固有的时延，常规的自动控制技术往往不能满足对试验溶液盐度控制的要求。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于PLC自适应控制的海水盐度试验装置及其控制方法，本发明能够根据海水盐度试验的不同要求，很方便地实现海水盐度多点自适应控制，以提高海水盐度试验装置对试验条件变化的适应性。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是：一种PLC模糊自适应海水盐度试验装置，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、母液罐和回收槽，母液罐通过海水输入管路将海水输送至试验箱内，试验箱内的海水试验溶液通过回收管路输送至回收槽，回收槽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，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、放水电磁阀、海水回收泵和排放电磁阀，所述试验箱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，试验箱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；

所述PLC盐度控制系统包括工控机、PLC控制单元、I/O驱动电路接口模块、传感器接口模块，盐度传感器和液位传感器，工控机为所述试验装置的上位机，并与PLC控制单元进行数据通讯，盐度传感器和液位传感器将采集到的试验箱、母液罐和回收槽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，PLC控制单元通过I/O驱动电路接口模块实现对海水循环泵和海水回收泵的启停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控制。

一种PLC模糊自适应海水盐度试验装置的控制方法，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。

有益效果：本发明能够根据海水试验溶液的不同要求，对海水试验溶液的盐度和液位进行自适应调节，很方便地实现海水盐度多点自适应控制，提高了海水盐度试验装置对试验条件变化的适应性，且能够获得高的海水试验溶液配制精度和较短的配制时间。

附图说明

图1是本发明的整体结构关系图。

图2是本发明海水盐度试验装置的管路示意图；

图3是本发明PLC盐度控制系统的电路示意图；

图4是本发明I/O驱动电路接口模块的电路示意图；

图5是本发明PLC模糊自适应海水盐度试验装置的总控制方法流程图；

图6是本发明PLC控制单元的模糊自适应海水盐度调节模块的控制方法流程图；

图7是本发明PLC控制单元的开关控制模块的控制方法流程图。