1　引　言
 

　　在工业过程控制中，PID控制适合于可建立数学模型的确定性控制系统。但在实际的工业过程控制系统中存在很多非线性或时变不确定的系统，使PID控制器的参数整定烦琐且控制效果也不理想。近年来，随着智能控制技术的发展，出现了许多新型的控制方法，模糊控制就是其中之一。模糊控制不需要掌握控制对象的数学模型，而是根据控制规则决定控制量的大小。这种控制方法对于存在滞后或随机干扰的系统具有良好的控制效果。PLC具有很高的可靠性，抗干扰能力强，并可将模糊控制器方便地用软件实现。因此，用PLC构成模糊控制器用于油田的污水处理是一种新的尝试，不仅使控制系统更加可靠，而且取得了较好的控制效果。
 

　　2　污水处理工艺简介
 

　　目前我国许多油田处于二次采油期，即注水开采期，所采的油中含有大量的污水。油田污水处理的目的是将处理后的水回注地层以补充、平衡地层压力，防止注入水和返回水腐蚀注水管和油管，避免注入水使注水管、油管和地层结垢。其处理方法是使用A、B、C三种药剂，其中A剂为pH值调整剂，B剂为沉降剂，C剂为阻垢剂。其工艺流程方案如图2—1所示。根据工艺要求，关键是在混合罐中对污水添加A剂提高污水的pH值(即控制pH2)以减少腐蚀。添加B剂可加速污水中絮状物的沉淀。添加C剂可减缓污水在注水管和油管中的结垢。该系统属非线性、大滞后系统，其对象的数学模型难以获得，采用PID反馈控制效果不是很理想，且采油联合站都位于偏僻的地方，环境恶劣。因此，该污水处理系统采用了基于PLC的模糊控制来提高系统的控制精度和可靠性，从而满足工艺要求。
 

　　3　模糊控制原理
 

　　控制系统采用“双入单出”的模糊控制器[1>。输入量为pH值给定值与测量值的偏差e以及偏差变化率ec，输出量为向加药泵供电的变频器的输入控制电压u。图3—1为模糊控制系统的方框图[2]。控制过程为控制器定时采样pH值和pH值变化率与给定值比较，得pH值偏差e以及偏差变化率ec，并以此作为PLC控制器的输入变量，经模糊控制器输出控制变频器输出频率n，从而改变加药量使pH值保持稳定。
 

　　模糊控制器包括输入量模糊化、模糊推理和解模糊3个部分。E和Ec分别为e和ec模糊化后的模糊量，U为模糊控制量，u为U解模糊化后的量。

通讯模板

6ES7 440-1CS00-0YE0 CP440通讯处理器

6ES7 441-1AA04-0AE0 CP441-1通讯处理器

6ES7 441-2AA04-0AE0 CP441-2通讯处理器

6ES7 963-1AA00-0AA0 RS232C接口模板

6ES7 963-2AA00-0AA0 20mA接口模板

6ES7 963-3AA00-0AA0 RS422/485接口模板

6ES7 870-1AA01-0YA0 可装载驱动 MODBUS RTU 主站

6ES7 870-1AB01-0YA0 可装载驱动 MODBUS RTU 从站

6GK7 443-5FX02-0E0 CP443-5基本型通讯处理器,支持Profibus-Fms协议

6GK7 443-5DX04-0E0 CP443-5扩展型通讯处理器,支持Profibus-DP协议

6GK7 443-1EX20-0E0 CP443-1 以太网通讯处理器

6GK7 443-1GX20-0E0 CP443-1 高级以太网通讯处理器

附件

6ES7 960-1AA04-0A0 冗余系统同步模板（新）近距离同步（10米以内）

6ES7 960-1AB04-0A0 冗余系统同步模板（新）远程同步模板（10米到10公里，用同长度的光缆）

6ES7 960-1AA04-5AA0 冗余系统光纤连接电缆（1米）（新）

6ES7 960-1AA04-5BA0 冗余系统光纤连接电缆（2米）（新）

6ES7 960-1AA04-5KA0 冗余系统光纤连接电缆（10米）（新）

6ES7 833-1CC01-0YA5 S7F系统可选软件包

6ES7 833-1CC00-6YX0 F运行授权

6ES7 197-1LA04-0A0 Y-link 

6ES7 492-1AL00-0AA0 前连接器

6ES7 400-1TA01-0AA0 主板(18槽)

6ES7 400-1JA01-0AA0 主板(9槽)

6ES7 400-1TA11-0AA0 主板(18槽)铝板

6ES7 400-1JA11-0AA0 主板(9槽)铝板

6ES7 401-2TA01-0AA0 CR2主板（18槽）

6ES7 400-2JA00-0AA0 UR2-H主板（18槽）

6ES7 400-2JA10-0AA0 UR2-H主板（18槽）铝板

6ES7 403-1TA01-0AA0 ER1机架（18槽）

6ES7 403-1JA01-0AA0 ER2机架（9槽）

6ES7 403-1TA11-0AA0 ER1机架（18槽）铝板

6ES7 403-1JA11-0AA0 ER2机架（9槽）铝板

6ES7 460-0AA01-0AB0 IM460-0

6ES7 461-0AA01-0AA0 IM461-0

6ES7 468-1AH50-0AA0 连接电缆  (0.75米）

6ES7 468-1BB50-0AA0 连接电缆 (1.5米）

6ES7 461-0AA00-7AA0 终端器

6ES7 460-1BA01-0AB0 IM460-1

6ES7 461-1BA01-0AA0 IM461-1

6ES7 468-3AH50-0AA0 468-3连接电缆  (0.75米）

6ES7 468-3BB50-0AA0 468-3连接电缆 (1.5米）

6ES7 460-3AA01-0AB0 IM460-3

6ES7 461-3AA01-0AA0 IM461-3

6ES7 468-1BF00-0AA0 468-1连接电缆（5米）

6ES7 468-1CB00-0AA0 468-1连接电缆（10米）

6ES7 468-1CC50-0AA0 468-1连接电缆（25米）

6ES7 468-1CF00-0AA0 468-1连接电缆（50米）

6ES7 468-1DB00-0AA0 468-1连接电缆（100米）

6ES7 461-3AA00-7AA0 终端器

6ES7 463-2AA00-0AA0 IM463-2接口模块

6ES7 964-2AA04-0AB0 IF-964 DP接口模块

S7-400系列可编程控制器

6ES7408-1TA00-7AA0　　6ES7408-1TA01-0A0

6ES7408-1TB00-0A0　　6ES7408-1TX00-6XA0

6ES7408-1XX00-6XA0　　6ES7412-1XF00-0AB0

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6ES7413-2XG02-0AB0　　6ES7414-1XG00-0AB0

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6ES7414-2AA00-4AB0　　6ES7414-2XG00-0AB0

6ES7414-2XG01-0AB0　　6ES7414-2XG02-0AB0

6ES7414-2XG03-0AB0　　6ES7414-2XG04-0AB0

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6ES7414-2XK05-0AB0　　6ES7414-3EM05-0AB0

6ES7414-3XJ00-0AB0　　6ES7414-3XJ04-0AB0

6ES7414-3XM05-0AB0　　6ES7414-4HJ00-0AB0

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6ES7431-1KF00-0AB0　　6ES7431-1KF10-0AB0