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当 风道流量小于设定值或者系统要求释放阀门时,阀 门都可以被释放,回复到自由的工作状态,实现逆 流保护. 其中提升电磁铁能够可靠地实现阀门的提升, 而维持电磁铁则是励磁电压无级可调,有利于在线 调整;

同时在送风管道中安装压差式流量传感器进 行管道流量检测,在风道流量发生波动时,及时地 调整维持电磁铁的吸合力,在此过程中,本系统采 用模糊控制算法,有效地实现了阀门开度的维持和 调整,降低系统中能量损失,提高能量的利用率. 保护系统采用西门子公司的S7―200系列的 CPU224作为电源控制模块,PLC主要完成电动机 的正反转控制、两个直流电磁铁的通断电控制以及、、 与模糊控制器通信等工作,并采用位置传感器实现 直流电磁铁和阀门位置检测.模糊控制器主要完成 158】 第30卷第3期2008-03 现场数据的采集,维持电磁铁的吸合力的维持以及 PLC和远程控制系统的通信等工作;

高炉止回阀保 护系统的组成如图2所示. 图2高炉止回阀控制系统组成 3模糊控制器硬件设计 该模糊控制器的硬件主要是现场数据采集模块 和控制执行模块的设计,各模块以89S52单片机作 为核心,外围电路包括看门狗电路,信号调理电路, A/D和D/A转换电路,光电隔离电路及RS485通信 电路等,其系统结构如图3所示. 图3模糊控制器硬件结构图 (1)单片机电路 单片机采用ATMEL公司的89S52芯片,作为 整个电路的主处理器,由于执行模块要进行相应的 控制运算中,包含大量的浮点运算,所以程序的编 制是通过C51高级语言进行的,通过软件编程,除 了有效地实现对外围器件的操作,基本I/O功能外, 主要实现了对数据的采集、软件滤波,模糊运算,以 及控制量的输出等操作l (2)AD采样电路 AD采样电路包含信号的调理及采样电路,信 号调理电路主要对来自位置传感器和流量传感器的 信号,进行滤波,放大以及限幅处理.电路中通过 专门的信号放大器AD620对微弱电压信号进行放 大,同时,利用低温漂,低噪声运放,女HOP

27、LM358 等设计了2阶有源低通滤波电路和限幅电路;

而采 样部分A/D转换芯片选用MAXIM公司的MAXl97, 它是一种并行输出,多量程的12位高精度AD转换 器,8位数据总线,兼容111/叫OS电平,仅需要单 一5V电源供电,且外围电路简单,易于微机进行接口. 为了防止继电器等感性负载影响微处理器的工 作,电路中采用光电隔离电路隔离控制量的输出, 万方数据 该部分电路主要实现当检测流量值小于报警设定值 时,及时释放电磁铁,使阀门达到自由状态,保证 风机的安全. 系统要求在风道流量发生变化时,及时调整直 流电磁铁的吸合力,在本系统中利用晶闸管智能控 制模块对直流电磁铁的电压进行调节,将检测的流 量值与经验设定的最佳流量值进行比较,然后采用 模糊算法,对晶闸管智能控制模块的控制电压进行 调节,从而控制电磁铁的吸力. 4模糊控制算法 模糊逻辑是界于传统人工智能的符号推理和传 统控制理论的数值计算之间的方法.它不依赖于模 型,用语言来表示变量,用规则进行模糊推理,处 理事物,承认真值的中间过渡性,模糊控制主要是 将人的经验通过控制器实现,并通过模糊算法模糊 人的操作策略,从而实现自动控制121. 模糊控制器常选取误差e和误差变化率e作为 输入量,而选取模糊控制系统的输出u作为系统的 控制量,模糊控制器的基本结构如图4所示. 图4模糊控制器的基本结构 通过对当前风道流量的采样,与最佳流量值进 行比较并进行模糊化处理后,得到偏差E,同时计 算偏差变化率EC,E、EC作为输入控制量,u为输 出控制量,其中偏差E对应的模糊子集语言值为 {NB,NS,NL,ZR,PL,PS,PB},模糊论域为卜6,一5,-4,一3, -2,.1,0,1,2,3,4,5,6l 13个元素,同理可对流量变化率 EC,及控制量U做相应的模糊化处理,模糊控制规 则表l如下. 表1模糊控制规则表 E EC NB NS ZR PS PB NB PB PB PS ZR ZR NS PB PS PS ZR NS NL PS PS ZR ZR NS ZR PS PS ZR NS NS PL PS ZR ZR NS NS PS ZR ZR NS NS NB PB ZR ZR NS NB NB 利用Mamdani的max-min法可........