1.    引言
      随着工业技术的发展越来越快，工业中对中央空调控制精度的要求也越来越高，现在很多工业生产过程都对温度有较高要求，但是中央空调系统是一个参数时变、纯滞后、大惯性的非线性系统，其控制过程与环境条件及空调系统本身的诸多因素密切相关，许多参数是难以计算和测量的，很难建立精确的数学模型。模块化空调机组是由多台空调组合而成的并联中央空调系统，控制系统采用多台PLC通讯联网处理。当实际环境多变时，传统控制方式对水温的控制效果并不理想。

      近来提出的模糊控制可不必精确了解对象情况，且具有动态响应好，上升时间快，超调小的优点，随着PLC技术的不断发展，各PLC厂家推出了适于各类过程控制的智能专用模块，应用模糊控制技术合理调节模块化空调的能量，达到良好的温度控制效果和响应速度。

2.    组建PLC网络

      现有三台风冷热泵螺杆机组，编号分别为机组A、机组B和机组C，还有4台水泵，其中3用1备，每台机组对应一台水泵，如果在运行过程中任意一台水泵发生故障，备用水泵自动投入工作。

       本PLC网络采用4个CO-TRUST公司的可编程控制器，其中1＃PLC、2＃PLC、3＃PLC均为CPU226L，4＃PLC为CPU224+。1＃PLC、2＃PLC和3＃PLC分别控制机组A、机组B和机组C，4＃PLC控制4台水泵。4个PLC相互串接到一条总线上，构成线型网络拓扑结构，见下图。

PLC网络连接示意图

      三台风冷热泵机组的进水口和出水口分别并联在两条总管路上，构成总进水口和总出水口，在总出水口处各放三个温度传感器，三个温度传感器信号分别送至1＃PLC、2＃PLC、3＃PLC的温度采集模块。

3.    模糊控制实现
模糊控制原理如下图：

      针对机组只有一个控制量即机组出水温度，系统采用二维模糊控制。设模糊变量为：E(温差)，EC(温差变化率)，U(输出增量)。输入输出变量语言可以表达为：负大(NB)，负中(NM)，负小(NS)，零(ZO)，正小(PS)，正中(PM)，正大(PB)。系统中温差基本论域为E其范围为[-3，+3]，温差变化率EC其范围为[-0.5，+0.5]，输出增量U其范围定为[-3，+3]，精确量均可划分为12个等级。

根据过程控制的实际经验得到一系列推理语言规则，写成如下形式：
IF E = (NB) and EC = (NB) then U = (PB)
即温度偏差E为负大且偏差变化率EC为负大，则输出控制增量U应为正大，快速减少负偏差，使其趋近于给定值。
IF E = (NM) and EC = (NM) then U = (PM)
即温度偏差E为负中且偏差变化率EC为负中，则输出控制增量U应为正中，逐渐减少负偏差，使其趋近于给定值。
IF E = (NS) and EC = (NS) then U = (PS)
即温度偏差E为负小且偏差变化率EC为负小，则输出控制增量U应为正小，慢慢减少负偏差，使其趋近于给定值，避免出现超调现象。
IF E = (PS) and EC = (PS) then U = (NS)
即温度偏差E为正小且偏差变化率EC为正小，则输出控制增量U应为负小，慢慢减少正偏差，使其趋近于给定值，避免出现超调现象。
IF E = (PM) and EC = (PM) then U = (NM)
即温度偏差E为正中且偏差变化率EC为正中，则输出控制增量U应为负中，逐渐减少正偏差，使其趋近于给定值。
IF E = (PB) and EC = (PB) then U = (NB)
即温度偏差E为正大且偏差变化率EC为正大，则输出控制增量U应为负大，以快速减少正偏差，使其趋近于给定值。

通过对这样的一系列的语句的归纳总结形成以下的模糊控制规则表：

5.    应用效果
通过对现场水温的监控，在采用模糊控制方法后，机组水温控制精度达到用户工艺要求，用户非常满意，而且响应速度很快，超调小，具体水温曲线见下图。

6.    结束语
      不依靠专用控制模块通过应用PLC的编程软件开发模糊控制程序，并应用在风冷模块化空调机组的水温控制上，实测数据证明模糊控制在实际应用中得到了良好的控制效果。而且模糊控制程序作为整个PLC控制程序的一个子程序，包括数据的读取、模糊推理和控制信号输出，这样模糊控制程序易实现模块化和标准化，与PID控制相比，限制条件少，不受系统硬件限制，适应范围也大大提高，具有较大的实用价值。