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淀粉作为一种常见的玉米深加工产品,在国民经济中占有重要地位。但国内生产玉米淀粉的企业中,大多数企业的生产线自动化水平较低,整个淀粉生产过程采用仪表显示、人工操作,系统运行不可靠,生产效率低下。因此对于淀粉生产企业,探究一种能提高整个淀粉生产线自动化控制程度、减少操作工人数量的控制方案十分重要。本文针对淀粉生产过程中的淀粉乳洗涤工段进行研究,探讨通过PLC控制系统,实现淀粉乳洗涤的进料、加洗涤水、出料的全自动控制,并在控制过程中引入蚁群算法优化PID参数来提升系统的控制效果。课题对玉米淀粉生产过程中的洗涤工段进行研究,探讨影响淀粉乳洗涤效果的主要因素,并对每个因素进行单独分析,得出了控制系统的主控量即洗涤水流量,同时以进料干基流量、溢流流量为副被控量。在进行控制系统的硬件设计时,以S7-400PLC作为控制系统的核心,西门子WinCC作为组态监控软件。在确立系统控制结构后,根据生产现场实际需要,对温度、压力、流量仪表以及调节阀等其他执行机构进行选型,同时进行了系统I/O点的分配,并对控制系统的干扰源进行分析以及提出相应的抗干扰措施。控制系统软件部分,进行了WinCC组态画面的设计,其中包括报警参数设定、操作员记录、旋流洗涤和最终干燥等。控制算法采用蚁群算法来优化PID控制参数,进行了系统控制程序流程的设计和蚁群算法优化PID参数流程设计,并介绍了WinCC与S7-400PLC之间的通讯连接和WinCC与MATLAB之间的OPC通讯。在淀粉乳洗涤控制系统过程中,对于洗水流量的控制,首先要确定洗水流量与进料干基流量的比例范围,结合公司以往在进行淀粉洗涤时的历史数据,整理计算得出淀粉出料波美度与洗涤时间的传递函数,实际生产过程中还要根据淀粉出料波美度效果进行一定的洗水量调整。本课题中,首先根据系统传递函数设计单一PID控制系统并进行仿真,然后在PID控制的基础上引入蚁群算法对上述PID参数进行优化,将蚁群算法优化PID参数后的控制效果和PID控制器控制效果进行仿真对比,并结合实际应用,得出结论:单一PID控制虽然很稳定,但缺点也很明显即系统超调量大,响应时间也比较长,采用蚁群算法对PID参数进行优化后的控制系统,超调量明显缩小,基本无超调,且响应时间比原来缩短,同时系统鲁棒性得到提高。