西门子SMART200 PLC与昆仑通态触摸屏在常压电热水锅炉比例模糊控制系统中的应用

西门子SMART200 PLC梯形图SR20昆仑通态触摸屏组态画面常压电热水锅炉比例模糊控制追目标温度PLC源触摸屏源CAD原理图图纸全套常压电热水锅炉那种“冰火两重天”的加热体验谁懂茶水间或者小烘干池边上接触器劈里啪啦像过年放炮泡一壶茶等半天开泡第二壶直接烫得吐舌头PID调参数冬天夏天湿度干度全变调一次要熬大夜蹲数据。前阵子帮楼下社区物业的公共澡堂翻修热水系统折腾出一套SR20昆仑通态TPC7062Ti的组合拳用了点半吊子的比例模糊控制居然把追温精度卡到了±0.5℃澡堂大爷说“水温稳得能养热带鱼了当然不敢养怕烫坏居民澡票”。先甩个CAD简化的原理图凑凑硬货感别嫌我手绘转CAD线歪哈大概意思对就行graph TD SR20[西门子SMART200 SR20brCPU本体220V AC供电brDI/DO各12/8点1AI2AO模拟量模块不对SR20本体没模拟插AM06哦对AM06是4AI2AO] 液位检测[浮球开关PT100远传液位计PT100其实主要测水温的AM06的AI1接PT100变送器4-20mA] 进水阀[AC220V两位两通电磁阀接SR20 DO0] 加热棒[3根15KW常压电加热棒接3个AC220V中间继电器→SR20 DO1/DO2/DO3比例控制的话普通PLC通断是阶梯模糊控制补平滑不对AM06有AO可以加1个可控硅调功器SR20 AO0接调功器模拟量输入功率从0-15KW线性调剩下DO1/DO2留着冬天超功率需求时补硬开关的2根棒或者防万一可控硅坏了的备用完美] 昆仑通态[TPC7062Ti以太网通讯连SR20设目标温度、显示实时温度/功率/液位、手动自动切换、历史趋势] SR20 --|DO通断控制| 进水阀 SR20 --|DO0~2控制中间继电器/备用| 加热棒 SR20 --|AO0 4-20mA→0-15KW| 可控硅调功器 SR20 --|Modbus TCP/IP| 昆仑通态 液位检测 --|DI0低液位报警连锁关进水关加热brDI1中液位停进水brAI2 4-20mA液位显示用不用PT100远传都无所谓澡堂要求不高浮球够了AI2留空也行| SR20 PT100 --|AI1 4-20mA→变送器已经转好对应0-100℃了| SR20代码分析就别来SCL那套看起来太复杂的虽然SMART2.7及以上支持SCL但物业的维护师傅只会梯形图对这个才是重点挑核心的追温逻辑梯形图片段转成Mermaid文字碎碎念。首先昆仑通态那边得先做个“目标设定”输入框比如设成MW0显示格式保留1位小数温度范围设30-60℃澡堂公共的嘛安全第一实时温度对应AI1转成的整数存VW100再转成浮点数VD104比如AM06 AI1配置成4mA0对应VD1040.020mA100对应VD104100.0这个是硬件组态时选信号类型自动生成的转换不用自己写MOVMULDIV梯形图算死算慢死。西门子SMART200 PLC梯形图SR20昆仑通态触摸屏组态画面常压电热水锅炉比例模糊控制追目标温度PLC源触摸屏源CAD原理图图纸全套然后偏差e目标-实时偏差变化率Δe当前e-上一次e上一次e存在VD112里每次扫描周期最后更新就行。模糊控制的话不用像论文里写7×7的模糊矩阵那么复杂物业师傅能看懂改起来方便我们整个5×3或者3×3的“穷举模糊规则表”用比较指令堆就行穷举归穷举但逻辑要贴合实际偏差e如果很大比如差5℃以上MW2存e整数倍放大的怕浮点数比较飘比如e×10变成VD120取整存MW2方便整数CMP简单粗暴又好用不管Δe是什么全开硬开关可控硅100%先冲上去偏差e中等1-5℃Δe如果是正的还在往下掉硬开关留1-2根可控硅80-100%Δe如果接近0可控硅慢慢减到50-70%Δe如果是负的已经在升温超过预期的斜率了关多余硬开关可控硅降到30-50%偏差e很小±0.5℃以内硬开关全关靠可控硅调功器微调比如e为负0.1到0.5差一点点或者稍微超一点点但还在安全舒适区调功器10-30%e为负0.5以下超太多调功器0%。贴一小段中等偏差MW2≥10且MW250因为e×10了嘛对应1-5℃Δe是正的MW4≥0Δe×10存MW4的梯形图逻辑graph LR A[SM0.0 常闭不常开扫描周期一直执行] -- B B[CMPI MW2 10] -- C C[CMPI MW2 50] -- D D[CMPI MW4 0] -- E E[ Q0.1 第一根备用硬开关棒] -- F F[MOVW 16000 VW200 对应可控硅4-20mA里的16000不对硬件组态时AO0选4-20mA对应模拟量输出0-32000所以16000是50%哦刚才穷举规则写的Δe正中等偏差是80-100%32000×0.825600改成25600] -- G G[MOVW VW200 AQW0]文字解释这段每次CPU一干活SM0.0常开就先看e×10是不是10到50之间再看Δe×10是不是正的或者刚好不动要是都满足直接点亮Q0.1插一根硬棒保底然后把AQW0AO0的模拟量输出地址塞25600也就是可控硅调80%的功率猛冲但别冲太快太陡。昆仑通态那边还有个小细节我挺得意的加了个“季节微调”的下拉菜单冬天选“冬季模式”自动把硬开关全开的阈值从e×10≥50改成≥30对应差3℃就全开毕竟冬天进水温度低散热快可控硅的各个微调值也自动加个几百几千夏天选“夏季模式”反过来阈值拉高微调值降低还有个“手动模式”随便开关进水阀开关棒调可控硅的滑块滑块对应AQW0的0-32000转成0-15KW显示方便维护或者应急。图纸全套的话CAD里还包括SR20的端子排接线图、昆仑通态的网线连接图、可控硅调功器的控制回路图、主电路空开接触器熔断器的图主电路记得选大一点的线径15KW×345KWAC220V的话每根火线零线大概要25平方的铜芯线物业一开始想省用16的被我骂了一顿安全第一澡堂人多用电高峰很危险的空开选D型63A的。最后效果怎么样开了快一个月了居民投诉没了电表度数居然比以前用老接触器反复跳的省了15%左右大爷大妈每次洗都笑呵呵的还给我塞了几个煮鸡蛋和橘子。半吊子的比例模糊控制不用太复杂的算法用梯形图穷举就行普通人维护也能看懂性价比超高