一种PLC模糊自适应海水盐度试验装置及其控制方法，属于PLC模糊自适应控制领域，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，回收槽连接有出水管路。PLC盐度控制系统内的PLC控制单元根据检测到的试验箱、母液罐和回收槽内的液位和盐度信息自适应地通过I/O驱动电路接口模块来对海水盐度试验平台内不同的电磁阀进行通断控制，从而最终实现对试验箱内海水试验溶液液位和盐度的自适应控制。本发明专利技术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。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于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。
技术介绍
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。
技术实现思路
本专利技术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，本专利技术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，本专利技术的技术方案是：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：本专利技术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是本专利技术的整体结构关系图。图2是本专利技术海水盐度试验装置的管路示意图；图3是本专利技术PLC盐度控制系统的电路示意图；图4是本专利技术I/O驱动电路接口模块的电路示意图；图5是本专利技术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是本专利技术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是本专利技术PLC控制单元的开关控制模块的控制方法流程图。图中标记为：1、试验箱，2、母液罐，3、回收槽，4、海水循环泵，5、海水回收泵，6、淡水电磁阀，7、盐水电磁阀，8、放水电磁阀，9、排放电磁阀，10、PLC控制单元，11、工控机，12、盐度传感器Ⅰ，13、液位传感器Ⅰ，14、盐度传感器Ⅱ，15、液位传感器Ⅱ，16、盐度传感器Ⅲ，17、液位传感器Ⅲ，18、传感器接口模块Ⅰ，19、传感器接口模块Ⅱ，20、I/O驱动电路接口模块。具体实施方式如图1和图2所示，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。其中，试验箱1用于模拟不同盐度下的海水试验环境，母液罐2为试验箱1内不同盐度海水的配制提供高盐度的海水母液，回收槽3用于回收、临时存储试验箱1排放的海水试验溶液，海水循环泵4用于试验箱1内盐度配制过程中海水试验溶液的均匀混合，海水回收泵5用于回收回收槽3内较高盐度的海水试验溶液，淡水电磁阀6、盐水电磁阀7和放水电磁阀8用于控制试验箱1内海水试验溶液的盐度和体积，排放电磁阀9用于排放回收槽3内的低盐度海水试验溶液。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。其中，所述的盐度传感器包括盐度传感器Ⅰ12、盐度传感器Ⅱ14和盐度传感器Ⅲ16，所述的液位传感器包括液位传感器Ⅰ13、液位传感器Ⅱ15和液位传感器Ⅲ17。盐度传感器Ⅰ12和液位传感器Ⅰ13分别安装在试验箱1内部和上部，用于对试验箱1内海水试验溶液的盐度和液位进行检测，盐度传感器Ⅱ14和液位传感器Ⅱ15分别安装在母液罐2内部和母液罐2上部，用于对母液罐2内海水母液的盐度和液位进行检测，盐度传感器Ⅲ16和液位传感器Ⅲ17分别安装在回收槽3内部和回收槽3的上部，用于对回收槽3内本文档来自技高网...
【技术保护点】
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。...
【技术特征摘要】
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...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈伟，邢梅香，
申请(专利权)人：洛阳理工学院，
类型：发明
国别省市：河南;41
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