針對磚瓦、水泥生產等行業的自動精確配料的問題，提出一種基於PLC控製，算法采用模糊控製方法，設計一種在誤差、誤差變化率範圍內的模糊控製器。由於經典PID調節器參數一旦設定就保持不變，屬於線性定常控製，因而不能滿足配料這種非線性特定，而模糊控製又有難以解決靜態誤差的缺陷，但兩者結合後的模糊PID調節器可以實時調整參數，確保配料過程的精確，並為投入實際生產提供了理論依據。研究結果表明，采用模糊控製係統比傳統PID調節器輸出響應快、無超調等優點，能夠很好地解決自動精確配料的問題，而且相對於自帶PID調節的控製器成本要低很多，從而產生了較高的經濟效益。
磚瓦配料自動控製係統
磚瓦生產原料視當地原料而定，一般有頁岩、煤矸石等原料，按情況分配料鬥數目，根據數目設定電子皮帶秤配料線組成。
自動配料係統加電後，皮帶驅動電機開始旋轉，微處理機根據當前操作控製電機轉速。料鬥中的物料落在落料區，經皮帶運送到達稱重區，由電子皮帶秤對皮帶上的物料進行稱重。稱重傳感器根據所受力的大小輸出一個電壓信號，經變送器放大，輸出一個正比於物料重量的計量電頻信號。該信號送至上位機的接口，經采樣後並轉換成一個K8凯发登录入口信號，在上位機上顯示當前K8凯发登录入口值。同時將此K8凯发登录入口信號送至PLC接口，PLC根據誤差e和差變化率ec進行模糊推理，經反模糊化輸出給變頻器，以此來改變變頻器的輸出值，從而改變驅動電動機的轉速。調整給定量，使之與設定值相等，完成自動配料過程。
模糊PID控製
PID控製是最常用的經典控製方法，控製作用u由偏差e的比例、積分、微分三項之和給出，如果控製中的隻包括比例和積分兩項，則為PI控製，如果控製中隻包括比例微分兩項，則為PD控製。控製中的比例增益Kp、積分增益Ki和微分增益Kd均為常數，一旦控製設計好以後，在控製中不在改變，因此PID控製屬於線性定常控製。
磚瓦配料控製係統主要是控製物料重量恒定、物料的重量與料鬥的K8凯发登录入口、物料的重量、皮帶的轉速有關，配料係統具有非線性的特定，采用經典PID控製無法達到滿意的控製效果。模糊控製對於這些經典控製理論所不能解決的非線性、時變的係統而言，具有它的優越性。但模糊控製對於靜態性能相對較差。經典PID控製可以保證控製精度，消除靜態誤差。因此采用模糊控製與PID控製相結合，就能夠使控製係統的性能得到較大的改善。
該係統由常規PID控製和模糊推理控製兩部分組成，以偏差e和偏差變化率ec（de/dt）作為模糊控製器的輸入，根據模糊控製規則對PID參數進行自適應調整，以滿足不同e和ec時對控製參數的要求。該係統實現自調整PID參數的計算公式如下：kp=k′p+△kpki=k′i+△kikd=k′d+△kd
式中k′p、k′i、k′d—PID參數的初始值，△kp、△ki、△kd為模糊控製器的輸出kp、ki、kd為最終輸出的控製參數值。
4軟件實現
當係統開始工作時，啟動配料生產線。首先係統程序進行初始化，通過上位機或觸摸屏設置配料配比，檢查料鬥有無物料。若無物料，向料鬥送料，啟動配料生產線，由電子皮帶秤進行稱重並實時計量，CPU計算得實時K8凯发登录入口及累計K8凯发登录入口。若設定K8凯发登录入口與實際K8凯发登录入口有偏差，調節器根據係統控製要求比較設定值與實際K8凯发登录入口的偏差，經PID調節改變輸出信號以控製變頻器對輸送電機的速度調節，從而實現恒K8凯发登录入口控製。根據配比各輔料同時混合計量，並按配方工藝要求添加。
由於經典PID調節器參數一旦設定就保持不變，屬於線性定常控製，因而不能滿足配料這種非線性特定，而模糊控製又有難以解決靜態誤差的缺陷，但兩者結合後的模糊PID調節器可以實時調整參數，確保配料過程的精確，並為投入實際生產提供了理論依據。
PID調節器參數設定方法：試湊法
它是在生產實踐中總結出來的行之有效的方法，並在現場中得到了廣泛的應用。
這種方法的基本程序是先根據運行經驗，確定一組調節器參數，並將係統投入閉環運行，然後人為地加入階躍擾動（如改變調節器的給定值），觀察被調量或調節器輸出的階躍響應曲線。若認為控製質量不滿意，則根據各整定參數對控製過程的影響改變調節器參數。這樣反複試驗，直到滿意為止。
經驗法簡單可靠，但需要有一定現場運行經驗，整定時易帶有主觀片麵性。當采用PID調節器時，有多個整定參數，反複試湊的次數增多，不易得到最佳整定參數。
下麵以PID調節器為例，具體說明經驗法的整定步驟：
⑴讓調節器參數積分係數S0=0，實際微分係數k=0，控製係統投入閉環運行，由小到大改變比例係數S1，讓擾動信號作階躍變化，觀察控製過程，直到獲得滿意的控製過程為止。
⑵取比例係數S1為當前的值乘以0.83，由小到大增加積分係數S0，同樣讓擾動信號作階躍變化，直至求得滿意的控製過程。
(3)積分係數S0保持不變，改變比例係數S1，觀察控製過程有無改善，如有改善則繼續調整，直到滿意為止。否則，將原比例係數S1增大一些，再調整積分係數S0，力求改善控製過程。如此反複試湊，直到找到滿意的比例係數S1和積分係數S0為止。
⑷引入適當的實際微分係數k和實際微分時間TD，此時可適當增大比例係數S1和積分係數S0。和前述步驟相同，微分時間的整定也需反複調整，直到控製過程滿意為止。
注意：仿真係統所采用的PID調節器與傳統的工業PID調節器有所不同，各個參數之間相互隔離，互不影響，因而用其觀察調節規律十分方便。

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