MATLAB西门子PCS7的先进过程控制算法设计与研究

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摘要本文涉及到的先进PID算法有模糊PID算法，BP神经网络PID算法、专家PID算法。本文对每一种算法都做了MATLAB仿真分析。

学习算法之后，本文研究了自然循环锅炉的工作过程，确定了自然循环锅炉的控制回路。基于锅炉系统的复杂性，根据控制系统设计的要求把自然循环锅炉系统分解成若干个控制回路进行控制算法的设计与仿真研究。63736

在算法仿真的基础上，本文对模糊PID算法，BP神经网络PID算法，专家PID算法编写了SCL程序，在PCS7硬件环境下，在MPCE-1000实验系统上进行调试运行。

毕业论文关键词自然循环锅炉先进PID算法 MATLAB PCS7

毕业设计说明书（论文）外文摘要

Title The Design and Research of Advanced Process Control Algorithms Based on PCS7 of Siemens

Abstract

The advanced algorithms mentioned are Fuzzy PID algorithm, BP Neural Network PID algorithm and Expert PID algorithm. Each algorithm is simulated on MATLAB.

After learning the advanced algorithms,The paper analyzed the technological process of boiler, and designed the control circuit of the boiler. For boiler is a very complicated controlled object, so it is necessary to pide the boiler into several single control circuit to design.

Based on the algorithm simulation, Fuzzy PID, BP Neural Network PID and Expert PID are written into SCL programs for debugging and running in the environment of PCS7 hardware and MPCE-1000 test system.

Keywords Natural Circulation Boiler Advanced PID Algorithms Matlab PCS7

1 引言 1

1.1 背景与意义 1

1.2 研究现状和趋势 1

1.3 课题任务 2

2 先进算法的学习与研究 3

2.1 模糊PID算法学习研究 3

2.2 BP神经网络PID算法学习研究 8

2.3 专家PID算法学习研究 13

2.4 算法的分析 15

3 基于自然循环锅炉的控制算法设计与研究 16

3.1 自然循环锅炉分析与描述 16

3.2 自然循环锅炉子系统 18

3.3 子系统算法仿真 25

4 基于PCS7的控制算法工程实现 31

4.1 对象简介 31

4.2 系统组态 32

4.3 控制算法工程实现 34

4.4 系统运行曲线 35

结论 37

致谢 38

参考文献 39

1 引言

1.1 背景与意义

工业锅炉是热能动力转换设备，作为能源转换的重要设备，其工作情况直接关系到能源利用率，我国工业及生活锅炉目前存在的主要问题表现在：热效率偏低，单台容量小，自动化程度低，污染严重[1]。

工业锅炉自动化是工业锅炉技术进步的重要标志。锅炉自动控制主要是采用了自动调节仪表，对给水、气压、燃油（气）量等进行自动调节。而近年来随着自动控制技术、计算机发展，特别是微型计算机的逐步应用，使锅炉自动化装置广泛使用，这不仅提高了锅炉的运行安全、经济效果，而且减轻了锅炉人员繁重的体力劳动，改善了劳动条件，促进了文明生产[2]。