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基于PLC的食品烘干箱温度控制系统设计与试验
引用本文:
张可欣,李成军,陈忠加,袁湘月.基于PLC的食品烘干箱温度控制系统设计与试验[J].保鲜与加工,2022,22(6):35-43.
作者姓名:
张可欣
李成军
陈忠加
袁湘月
作者单位:
北京林业大学工学院
基金项目:
国家自然科学基金(31500478)
摘 要:
对粮食或食品进行烘干处理有利于运输、储存与后续加工,而在干燥过程中对温度的控制非常重要。为对比不同算法在温度控制方面的差异,使用西门子S7-200 SMART可编程逻辑控制器(Programmable logic controller,PLC)进行程序设计,并采用昆仑通态触摸屏实现人机交互。同时,为达到提高温度控制精度的目的,通过对传统比例-积分-微分(Proportion-integral-derivative,PID)控制算法与模糊控制算法进行改进,设计了模糊PID复合控制算法和模糊PID切换控制算法。采用梯形图语言对上述4种控制算法进行编程,并进行PLC控制烘干箱的试验验证。结果表明,新设计的模糊PID复合控制算法和模糊PID切换控制算法均在一定程度上反映了其结合要素各自的优点,能有效克服传统PID控制算法动态特性差和模糊控制算法稳态特性差的缺点。当温度由30 ℃升至设定温度72 ℃时,与模糊PID切换控制算法相比,模糊PID复合控制算法能将调节时间缩短6 s,且稳态误差减小0.1 ℃。
关 键 词:
可编程逻辑控制器
烘干箱温度控制
PID控制算法
模糊控制算法
Design and Experiment of Temperature Control System of Food Drying Box Based on PLC
Abstract:
Keywords:
programmable logic controller (PLC)
drying box temperature control
PID control algorithm
fuzzy control algorithm
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