長期以來電廠一直采用人工分析汽水品質，并通過人工調節加藥量來進行水質的調節。人工操作由于操作有間隔，難以實現連續控制，而且人工操作方式又與化學分析人員的熟練程度、化驗技術和經驗息息相關。隨著高參數、大容量機組的迅速發展及電廠管理水平的不斷提高，人們對發電機組汽水指標的分析及加藥系統的自動控制提出了更高的要求。如要將參數送入全廠DCS網絡或MIS管理系統，實現無人值守，傳統火電廠的化學監督管理方法己經遠遠不能滿足高運行質量的要求。再加上各個電廠對于人員編制進行限制，因而提高電廠化學車間自動化水平已成為一個迫切的要求。為改變這一現狀，人們進行了很多嘗試并取得了一定的效果。但由于被控對象的延遲時間長，干擾因素多，很容易造成系統不穩定，進而使得控制系統" title="控制系統">控制系統的設計變得很困難。針對這種情況，研究開發了模糊變頻自動加藥監控系統，經現場應用，控制效果良好。
1 控制系統的組成
1.1硬件組成
　　考慮到可靠性、運行速度和操作方便性等因素，選用PⅢ1G的工控機IPC作為系統主機。同時為方便管理人員的操作，采用了觸摸式屏幕設計，同時采用RS485轉換器進行數據通信。根據現場情況選用了iG5系列變頻器、PC7486數據采集卡，并配以計量泵、化學測量儀表等，從而組成了完整的控制系統。模糊變頻加藥系統組成框圖如圖1所示。

1.2 系統軟件
　　系統軟件平臺采用Windows2000，選用力控組態軟件Forcecontrol 2.6WWW版開發監控和數據采集軟件(SCADA)、圖形界面(GUI)以及建立分布式實時數據庫(DB)，并通過Web發布數據。在控制算法上，采用美國NI公司推出的圖形化編程軟件LabVIEW提供的模糊邏輯工具箱構建模糊控制器" title="模糊控制器">模糊控制器，并通過與組態軟件進行數據共享實現實時協調控制。
2 模糊控制算法的實現
　　一般情況下，人們用一階慣性環節加純延遲來表示電廠給水加藥過程。但由于系統存在較大的時滯性，且干擾因素多，常規的PID算法不易得到理想的控制效果。為此提出了將模糊控制應用于變頻加藥控制系統的設計方案。
2.1 LabVIEW模糊邏輯工具箱簡介
　　美國NI公司推出的LabVIEW語言是一個開放的開發環境，使用圖標代替文本代碼創建應用程序。它擁有大量的與其它應用程序進行通信的VI庫，通過ActiveX、DDE和SQL連接其它Windows應用程序，從而集成為用戶的應用程序。LabVIEW提供的模糊邏輯工具箱主要用于在工業過程控制及專家系統中設計基于規則的模糊控制器。它由以下四個子控制器VI組成：(1)模糊邏輯控制器VI。它提供友好的人機交互界面，由模糊隸屬函數編輯器" title="編輯器">編輯器、模糊規則庫編輯器和輸入輸出性能測試三部分組成。隸屬函數編輯器提供了一個友好的人機交互環境，用來設計和修改模糊推理系統中各語言變量對應的隸屬函數的相關參數，如隸屬函數形狀、范圍、論域大小等。規則庫編輯器將輸入的各語言變量自動匹配，設計時只需選擇相應的輸出語言變量和權值，就可建立基于“IF…THEN…”格式的規則庫。設計者可以進行輸入輸出性能測試，觀察指定輸入條件下所用的規則和最終的輸出結果。(2)加載模糊控制器VI。通過該控制器將存于擴展名為.fc的文件中的所有模糊控制器參數加載到模糊控制器VI中。(3)模糊控制器VI。它可以將設計好的模糊控制器作為一個功能模塊添加到LabVIEW框圖程序中。每個控制器的輸入量最多為四個，輸出量為一個。(4)測試模糊控制器VI。它用于測試模糊控制器的基本性能。
2.2 模糊控制器的設計
　　下面以給水加氨為例說明模糊控制器的設計及實現。現場控制系統通過在線儀表采集給水的pH值，經過處理后得到模糊控制器的輸入語言偏差E和偏差變化率 △E。偏差E=PV-SP，偏差變化率△E=(E_n－E_n-1)／T，其中SP為設定值，PV為過程測量值，T為采樣周期。國家標準中規定電廠給水的水質要求為：在無銅系統中，給水PH值控制指標一般為8.8～9.5；在有銅系統中，給水PH值控制指標一般為8.8～9.2。因此控制系統的設計應遵循這一規定，也就是當pH值在這個范圍內變化時,模糊控制器不輸出信號到變頻器，加藥泵按原工作狀態運行。例如，根據現場情況本系統選用前一標準，設計中取pH的設定值SP為9.15。這樣,當偏差變化率 △E=0、偏差E在區間[-0.3，0.3]內變化時，模糊控制器的輸出為0，不用調節加藥泵。這樣可以減小模糊控制器輸出穩態誤差的影響。
　　經過對被控對象特性的分析及征求專家和操作人員的意見后，運行模糊邏輯控制器VI，設置輸入、輸出變量的語言值和相應的隸屬函數類型。在模糊規則編輯器中確定以“IF…THEN…”形式表示的模糊控制規則，并給每條規則設置合適的權值。控制規則如表1所示。根據加藥控制系統的特點，在此選取重心法作為反模糊化方法。而后在性能分析器中驗證控制規則是否完備、是否有規則沖突，以便對控制器的結構進行必要的修改和完善。根據控制系統的性能要求，對整個模糊控制器的輸出特性進行測試。當測試完畢后，將設計好的模糊控制器保存于數據文件pH.fc中。模糊控制器經過測試滿足控制要求后，打開模糊控制器VI，將所有的數據(也就是pH.fc中保存的數據)設定為默認值，于是模糊控制器VI就可作為一個編譯好的自動加藥模糊控制模塊投入使用了。

3 LabVIEW與組態軟件的通信
　　力控組態軟件Forcecontrol 2.6WWW版具有獨立的實時數據庫，能夠提高系統的實時性，增強數據的處理能力，非常適合本系統數據處理量大的要求。如何實現LabVIEW與力控組態軟件實時數據庫間的數據傳輸，進而實現實時控制，成為評判本控制系統設計好壞的關鍵。
3.1 DDE通信簡介
　　DDE是動態數據交換的簡稱，指兩個同時運行的程序之間通過 DDE 方式交換數據，彼此建立一種 Client/Server 關系。一旦Client和Server 建立起了連接關系，則當Server 中的數據發生變化時就會立刻通知Client。Windows 操作系統中有一個專門協調 DDE 通信的DDEML程序(DDE 管理庫)。實際上 Client 和 Server 之間的多數會話并不是直達對方的，而是經由 DDEML 中轉。
3.2 LabVIEW與組態軟件的數據交換
　　力控組態軟件支持雙向DDE標準通信方式，可以將數據轉到關系數據庫(如Excel)內供第三方軟件直接訪問，也可從關系數據庫訪問數據。由于LabVIEW也支持DDE標準的雙向通信，因此兩者可以方便地建立起DDE通信。在數據交換過程中，一方面可以將數據庫作為DDE服務器，另一方面Excel也可以從數據庫中訪問數據并將數據傳給LabVIEW控制程序，經程序驗證數據的有效性后，馬上調用LabVIEW程序處理數據得出輸出值，然后再將輸出值傳給Excel。此時實時數據庫作為DDE客戶程序，從Excel中訪問數據，將數據再傳給變頻器以控制加藥泵的輸出，從而實現實時動態控制。這樣組態軟件與LabVIEW就共同組成了一個應用程序，構成了一個實時的模糊變頻自動加藥控制系統。LabVIEW作為客戶與Excel之間通信的框圖如圖2所示。經過實際應用表明，在LabVIEW環境下開發的火電廠模糊變頻自動加藥控制系統能夠使水質長時間在規定范圍內保持穩定。