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新鲜的果蔬含丰富的维生素等营养物质,在饮食中有非常重要的地位。真空预冷保鲜机温度控制的稳定性是决定果蔬品质的关键因素。因此本文采用基于模糊PID的自动控制方式对小型单槽固定式保鲜机进行系统设计,通过高效可靠的PLC使系统得到及时准确的控制。保证了真空冷却室温度、湿度与压力的稳定性。本文根据工艺流程和现场设备进行了硬件设计。现场控制部分选取西门子S7-300作为系统的控制中心。系统以果蔬温度为控制变量,通过电子膨胀阀的开度调节实现制冷剂流量的调节。以果蔬温度和冷阱温度为控制变量,对冷冻机和充气阀进行控制。以真空室湿度为控制变量,对加湿阀进行控制。以真空室压力为控制变量,对真空泵、充气阀和真空调节阀进行控制。详细进行了I/O模块和电机/阀控制模块硬件设计,能够实现系统要求的所有功能。本文根据硬件结构和工艺要求进行了软件设计。PLC编程采用step7V5.5编程软件。主要控制程序实现采集数据的处理及相应执行机构对温度、压力、湿度的控制。用模糊PID对温度进行控制,并进行相应模糊PID模块的控制程序设计。监控组态软件采用Fameview。监控界面包括工艺流程界面、集中监控界面、参数设置界面、实时及历史曲线界面等,实现真空预冷过程的全程监控。本文在物品温度的稳定控制上采用模糊PID算法。真空保鲜系统是滞后、时变的复杂系统,不确定数学传函。PID控制算法可靠性高,对于非线性、时滞系统效果不佳。模糊控制鲁棒性好,不依靠被控对象的精确数学模型,但是简单信息的模糊处理容易导致控制精度降低动态品质变差。两者结合优势互补,用模糊控制来调整适合系统的最优PID参数。采用PID和模糊PID算法分别针对本系统近似的传函进行MATLAB仿真对比,结果表明,模糊PID具有良好的控制效果,可达到系统要求的控制精度。