本文關(guān)鍵詞：蓄熱式燃?xì)饧訜徨懺鞝t控制系統(tǒng)研究

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【摘要】：蓄熱式燃?xì)饧訜徨懺鞝t作為主要的生產(chǎn)設(shè)備,廣泛應(yīng)用于軋鋼生產(chǎn)中。但是傳統(tǒng)的加熱鍛造爐的控制系統(tǒng)大多采用手動控制,考慮更多的是工人的熟練程度和認(rèn)真程度,不能保證整個系統(tǒng)的快速響應(yīng),影響控制的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性,并且燃料大多以煤粉為主,燃燒產(chǎn)生的NOX極易對環(huán)境產(chǎn)生污染。因此本文針對這些問題對蓄熱式燃?xì)饧訜徨懺鞝t的控制系統(tǒng)進(jìn)行研究,采用日本歐姆龍公司的CP1E系列的PLC與威綸通的人機(jī)界面相結(jié)合的方式實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的自動化控制,并且采用燃?xì)庾鳛榧訜釥t的燃料,不僅節(jié)約能源而且降低污染�；谛顭崾礁邷乜諝馊紵夹g(shù)介紹了蓄熱式燃?xì)饧訜徨懺鞝t工作的基本原理,設(shè)計(jì)了控制系統(tǒng)硬件的總體結(jié)構(gòu),對蓄熱式燃?xì)饧訜徨懺鞝t爐體和蓄熱室進(jìn)行了設(shè)計(jì),并且對傳感器、變頻器、比例電磁閥以及其它元器件進(jìn)行了選型。研究了蓄熱式燃?xì)饧訜徨懺鞝t的控制策略,主要包括換向控制、燃燒控制和空燃比系統(tǒng)優(yōu)化控制。針對換向控制的概念,將換向控制分為兩部分:手動換向和自動換向。并且通過對影響換向時間因素的分析,建立數(shù)學(xué)模型得出換向時間與余熱回收效率之間的關(guān)系,確定了最佳的換向時間。針對燃燒控制的方式,分析了適用于加熱鍛造爐的脈沖燃燒方式,介紹了脈沖燃燒的基本原理以及脈沖點(diǎn)火的過程,設(shè)計(jì)了整個蓄熱式燃?xì)饧訜徨懺鞝t的時序燃燒控制,能夠更有效的控制加熱爐的溫度。針對空燃比的概念,對蓄熱式燃?xì)饧訜徨懺鞝t的燃燒機(jī)理進(jìn)行分析,設(shè)計(jì)了尋找最佳空燃比的兩種方法,基于燃?xì)鉄嶂岛蜔煔夂趿靠杖急确治龊突跇O值尋優(yōu)的空燃比分析,并且經(jīng)過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證確定了最優(yōu)空燃比。對蓄熱式燃?xì)饧訜徨懺鞝t控制器PLC進(jìn)行了選型,對輸入輸出點(diǎn)進(jìn)行分配,設(shè)計(jì)了電氣控制系統(tǒng)的主回路,設(shè)計(jì)了變頻器、壓力傳感器、氧含量傳感器與模擬量輸入輸出模塊之間的硬件電路以及PLC與溫控表通訊的硬件電路;完成了PLC控制系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì),主要包括鼓風(fēng)機(jī)和引風(fēng)機(jī)啟停轉(zhuǎn)速控制、空壓機(jī)啟停、爐門升降、吹掃控制、點(diǎn)小火控制、點(diǎn)大火控制、爐溫控制以及PLC與溫控表之間的通訊協(xié)議。完成了蓄熱式燃?xì)饧訜徨懺鞝t人機(jī)界面的設(shè)計(jì),采用威綸通的觸摸屏,實(shí)現(xiàn)了觸摸屏與PLC之間的通訊,人機(jī)界面主要實(shí)現(xiàn)了參數(shù)設(shè)置、溫度顯示、實(shí)時通訊等功能,主要包括主界面設(shè)計(jì)、監(jiān)控界面設(shè)計(jì)、參數(shù)設(shè)置界面設(shè)計(jì)、調(diào)試界面設(shè)計(jì)和幫助界面設(shè)計(jì)。該課題的研究成果在某機(jī)械廠的蓄熱式燃?xì)饧訜徨懺鞝t上得到了應(yīng)用,并且將上述理論應(yīng)用到蓄熱式燃?xì)饧訜徨懺鞝t進(jìn)行現(xiàn)場驗(yàn)證,實(shí)驗(yàn)證明控制系統(tǒng)操作簡單,控制精度高,并且能夠節(jié)約能源,減少污染。
【學(xué)位授予單位】：濟(jì)南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TG315.1

【參考文獻(xiàn)】

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1 寧鑾鳳;萬道春;;脈沖燃燒控制技術(shù)在熱處理爐上的應(yīng)用[J];中國科技信息;2008年12期

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本文編號：1216658