Fuzzy Logic Baustein für SPS

Zielsetzung

Dies Aufgabe ist die Erweiterung der ECS/WIN, einer SPS-Programmierumgebung, um Fuzzy-Logic-Funktionalität.

Bei Fuzzy-Logic handelt es sich um eine Erweiterung der konventionellen Bool’schen Logik. Die beiden eindeutigen Zustände der konventionellen Logik werden hier durch einen fließenden Übergang ersetzt, eine Aussage kann hier beispielsweise auch zu 20% oder zu 70% “wahr” sein.

Fuzzy Logic wird bereits in vielen Bereichen angewendet, bei diesem Projekt geht es aber vor allem um die regeltechnische Anwendung.

Außerhalb der Fuzzy Logic basieren Regler meist auf mehr oder weniger komplexen mathematischen Modellen, es existieren auch diverse Einstellregeln.

Fuzzy Logic beschreitet hier einen anderen Weg. Die Einbeziehung von alltäglichen Begriffen wie z. B. “Temperatur ist hoch” oder auch “Druck ist mittel” erlaubt es, Wissen über die Regelung eines Prozesses direkt in Form von Anweisungen wie z. B. “WENN Druck = hoch DANN Ventil:= Halb_offen” auf den Regler zu übertragen.

Am Beginn des Projekts steht die Ausarbeitung eines Bausteinkonzepts. Es wird festgelegt, welche Bausteine benötigt werden, welche Ein – und Ausgänge diese benötigen usw.

Für den Schüler ergaben sich dabei folgende Aufgaben:

-Festlegen des Grundkonzeptes
-Entwurf und Abstimmung mit dem Auftraggeber
-Programmierung der Steuerung
-Probelauf

Verwertbarkeit

Das System wird als Baustein von SPS-Mosulen verwendet und industriell eingesetzt

Beschreibung

a) Der nächste Schritt ist die Programmierung. Auf die Ermittlung der entsprechenden Formeln und Algorithmen folgt die Erstellung der C-Programme. Diese werden zuerst einmal auf Funktionalität und Fehlerfreiheit überprüft.

b) Ist dies geschehen, werden die Programme compiliert und in die Modulbibliothek der Programmierumgebung eingebunden. Dort erfolgt ein weiterer Funktionstest.

c) Abgeschlossen wird das Projekt zum einen durch Vergleiche mit konventionellen Reglern am Beispiel einer Füllstandsregelung und zum anderen durch die Erstellung der Dokumentation.