بررسی و آموزش کاربردی  فانکشن  فازی در کنترل کننده های شرکت دلتا(دوره آموزش plc)

منطق فازي به عنوان يكي از بخش هاي مهم هوش مصنوعي در سال 1965 با ارائه مفهوم مجموعه هاي فازي توسط پروفسورلطفی زاده پايه گذاري شد نظريه مجموعه هاي فازي يك قالب جديد رياضي و انساني(تقليد از تصميم گيري)براي تجزيه و تحليل مفاهيم مبهم و غير دقيق به شمار مي آيد. به بیان ساده تر منظور از منطق کنترل فازی مصداق خط مشی کنترل انسانی است. برای بر قراری کنترل فازی نیازمند ایجاد قوانین اگر – آنگاه هستیم.برای ایجاد قواعد فازی غالبا از اطلاعات اپراتورهایی که در به کار گیری سیستم مورد نظر دخالت دارند استفاده می کنیم .هنگامی که یک کنترل کننده را طراحی می کنیم در منطق فازي يك شي يا يك كميت مي تواند با ضرايب وزني گوناگون شي ويا كميت ديگري نيز باشد در كنترل فازي كميت ها بصورت عبارات و نه بصورت مقادير دقيق بيان مي شود بعنوان مثال فرض كنيد دماي يك مخزن آبگرم بين مقادير صفر تا 100 درجه تغيير كند.در اينجا دماي صفر تا صد درجه را به پنج مجموعه ( سرد – ملايم – گرم – داغ –جوش ) تقسيم كرده ايم . فرض كنيد در يك لحظه از زمان دماي ديگ 30 درجه باشد . در نگرش فازي بجاي آنكه بگوييم دماي آب 30 درجه است بايد بگوييم دما با ضريب 0.5 ملايم و با ضريب 0.5سرد است . همچنين دماي 65 درجه كمييتي با ضريب 0.75 گرم و با ضريب 0.25 داغ مي باشد. در قسمت fuzzifier اطلاعات (ورودي ها – خروجي – مقادير اندازه گيري شده ...........) به عبارت و قضاوتهاي فازي تبديل مي شوند سپس در قسمت قوانين تصميمات بر اساس قوانين مورد نظر اتخاذ مي گردند آنگاه اين تصميمات مجددا در قسمت  defuzzifier به فرمانهاي آنالوگ يا ديجيتال تبديل شده وبه محرك و عنصر نهايي اعمال مي گردد.
کاربرد منطق فازی در طراحی محصول  :     
    منطق فازی به دلیل نگرش خاص آن، می تواند رابط بین دنیای واقعیت و دنیای ماشینی باشد. از آنجا که در دنیای واقعی رویدادها به صورت صفر و یک نیست و ما همواره با طیفی از درست و نا درست بودن موضوعات در ارتباطیم، به کمک منطق فازی می توانیم ارتباط گزاره های واقعی را با گزاره های ماشینی برقرار کنی   محصولات دیگری نیز که متغیرهای ورودی آنها به صورت طیف پیوسته تغییر می کند، از منطق فازی برای کنترل بهره می برند
  در اين مقاله بطور مختصر به بررسي يك فانکشن منطق فازي قابل برنامه ريزي پرداخته شده است كه مي تواند در آينده نزديك جايگزين مناسبي براي كنترل كننده هاي امروزي باشد وبا بهره گيري از سه كنترل ترتيبي- تركيبي وفازي راه گشاي مناسبي براي پياده سازي سيستم هاي كنترلي پيچيده باشد .فانكشن مورد بررسي مربوط به PLC شركت DELTA  مي باشد كه مربوط به كنترل كننده هاي فازي دما هست. توسط اين فانكشن ميتوان عمليات فازي را كه شركت DELTA  در آن گنجانده اجرا كرد روش استفاده از اين فانكشن به گونه اي شرح داده شده كه اپراتور بايد با PLC و منطق فازي آشنايي نسبي داشته باشد.
 API Mnemonic Operands Function
145 FTC Fuzzy Temperature Control
Controllers
ES/EX/SS SA/SX/SC EH/SV
Type Bit Devices Word Devices Program Steps
OP X Y M S K H KnX KnY KnM KnS T C D E F
S1 * * *
S2 * * *
S3 *
D *
FTC: 9 steps
   دستورات اجرايي:
S1:تنظيم مقدار
S2: ارزش فعلي مقادير
S3:زمان نمونه بر داري
D:خروجي
توضيحات :
محدوده s1: محدوده تغييرات از 1 تا 5000 كه نشانگر رنج  دمايي 0.1تا 500 درجه سانتيگراد مي باشد
If (S3 +1) is set as K0                                                     
محدوده s2: محدوده تغييرات از 1 تا 5000 كه نشانگر رنج  دمايي 0.1تا 500 درجه سانتيگراد مي باشد
If (S3 +1) is set as bit0 = 0                                                  
 بنا بر اين زماني كه كاربریک سیگنال دريافت ميكند يك A/D از سنسور هاي دما مقداري بين 1 تا 5000 را توسط چهار عملگر رياضي به خود اختصاص مي دهد .
-در سيستم فوق اگر S3<K1 باشد دستور العمل ها اجرا نمي شوند
- D مقداري بين 0 تا 100*SAMPLE TIME  به خود اختصاص مي دهد كه بعنوان خروجي از آن استفاده ميشود بطور مثال ميتوان از آن براي خروجي پالس استفاده كرد.
بطور مثال برنامه فوق را در نظر بگيريد:

                                                                                                               

با يك شدن ورودي فانكشن FTC با توجه تنظيم پارامتر ها مقادير را خوانده و در D150  قرار مي دهد در صورتي كه  ورودي مقدار صفر را داشته باشد فانكشن فعال نمي شود.

دياگرام بلوكي FTC  كنترل كننده هاي دلتا:
در واقع اگر بخواهيم سيتم FTC  دلتا را بررسي كنيم شكل زير بيان كلي را به ما نشان ميدهد واحد FUZZY CONTROLLER پس از دريافت اطلاعات از SV كه پارامتر هايي هستند كه كاربر تعيين مي كند PV را خوانده و خروجي را در MV  قرار مي دهد.

PV: Present value (PV) ارزش فعلي و يا خروجي فازي شده سنسور ها
SV: Present value (PV)پارامتر هاي تنظيمي كه كاربر تعيين ميكند
MV: Output value (MV)خروجي سيستم
بطور مثال فرض كنيد سيستم زير را مي خواهيم با FTC  شركت دلتا اجرا كنيم:

شرح پرو‍ژه:
ما نياز به سيستم فازي داريم كه خروجي آن خود ورودي باشه براي بلوك GPWM كه از طريق آن خروجي اي را روي Y0  ايجاد كنيم.

فرض كنيد پارامتر ها بصورت زير تنظيم شده با شند:
D10 = K1,500 (target temperature),
D10 = K1,500 (target temperature),
D13 = K8 (bit3=1)
D30 = K6,000 (=D12*100)
برنامه بصورت زير مي باشد:

 نمودار زير مربوط به يك كوره حرارتي هست كه ميزان دقت را به ما نشان ميدهد: