基于PLC的高温灭菌隧道风压与温度控制研究

【摘要】： 高温灭菌隧道(烘箱)是粉针剂生产线中重要的单元设备。在粉针剂生产过程中,高温灭菌是一个至关重要的工序。对高温灭菌隧道温度与风压的控制决定了灭菌消毒的有效性与隧道内的洁净度,这将直接影响所生产的制剂的质量和安全。 本文针对目前高温灭菌隧道温度与风压控制自动化程度低,控制手段落后的问题,结合国内外高温灭菌隧道控制技术的发展趋势,采用PLC为硬件核心,模糊智能控制与PID控制相结合的控制策略,对高温灭菌隧道温度与风压进行控制。系统利用了模糊控制器的多种优势与PID控制器积分调节作用在理论上可使系统的稳态误差为零的特点,设计了基于模糊+PID的双模控制器来满足高温灭菌隧道对温度控制精度的要求。同时,将模糊推理与常规的PID控制算法相结合,采用模糊推理的方法实现PID参数Kp、Ti和Td的在线整定,使风压系统具备能够根据其输入输出的变化不断地调整PID参数的功能,从而根据参数的变化来改变控制作用,使系统运行处于最佳作状态。 本文对两种模糊智能PID控制器进行了计算机仿真,分析并比较了其与常规控制器的仿真结果,证明了基于模糊自整定PID的风压控制算法与基于模糊+PID的温度控制算法的合理性与有效性。本系统采用三菱FX3U PLC为控制核心,论述了在可编程控制器中风压与温度两种模糊智能PID控制程序的实现方法。