基于Smith預估的爐溫監(jiān)控系統(tǒng)設計
發(fā)布時間:2021-10-23 23:21
隨著我國工業(yè)窯爐的快速發(fā)展,窯爐在追求質產(chǎn)和量產(chǎn)的需求上也逐步擴增,但工業(yè)窯爐屬于極為復雜的控制對象,系統(tǒng)控制不當、窯內受熱不均或者是受外界的干擾都會影響整個加工過程,以致產(chǎn)品報廢率增加,針對這種情況,采用智能的控制算法與合理的控制系統(tǒng)勢在必行,同時利用Web技術將窯爐的熱工參數(shù)實時傳送至網(wǎng)頁監(jiān)控終端,實現(xiàn)扁平化智能分布式控制系統(tǒng)。采用智能控制算法取決于窯爐的結構特性,通過對窯爐內部的結構構建系統(tǒng)模型,利用熱力學分析并推導出該加熱系統(tǒng)的數(shù)學模型;對于系統(tǒng)因熱慣性而引起的時滯特性的控制對象,采用傳統(tǒng)的控制算法并不能滿足要求,為提高控制系統(tǒng)的自適應性與預測性,本文提出的智能控制算法對控制對象與傳統(tǒng)控制算法進行仿真比對,結果表明改進的智能算法更具優(yōu)勢。本文結合優(yōu)化后的控制算法,對窯爐生產(chǎn)過程系統(tǒng)進行了深入研究,設計出一套軟硬結合的控制板,硬件系統(tǒng)主要集成了電源模塊、溫度采集模塊、控制輸出模塊、人機界面模塊等四個模塊于一體;軟件部分主要移植了實時操作系統(tǒng)μC/OS-Ⅱ,該操作系統(tǒng)中創(chuàng)建了系統(tǒng)通信、人機界面控制、控制算法、溫度測量以及開始等四個任務,并對這些任務設置優(yōu)先級,使這些任務有條不紊的運...
【文章來源】:武漢工程大學湖北省
【文章頁數(shù)】:71 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
水泥回轉窯生產(chǎn)流程圖
圖 2-3 陶瓷窯爐生產(chǎn)過程一般工業(yè)陶瓷窯爐的現(xiàn)場工作結構如圖 2-4 所示,屬于大型隧道窯加熱系統(tǒng),窯體由窯頂、窯墻和煅燒坯體的匣體組成,窯頂和窯墻采用絕熱性較好的材料筑成,以防熱量的大量流失,匣體的主要作用是傳熱和進行坯體物化反應的場地。其中通風設備主要作用是使窯內氣體按照一定的方向流動,供給空氣、排除煙氣、抽出熱空氣等,并使窯內溫度、氣氛及壓力制度維持在一定的濃度。燃燒設備包括燃燒室和燒嘴,作為傳遞熱量的介質。這里為保證燃料的充分燃燒和杜絕環(huán)境污染,采用天然氣作為能源,通過燃料燃燒的產(chǎn)物將熱量傳遞給坯體,使其燒制成產(chǎn)品。
圖 2-3 陶瓷窯爐生產(chǎn)過程一般工業(yè)陶瓷窯爐的現(xiàn)場工作結構如圖 2-4 所示,屬于大型隧道窯加熱系統(tǒng),窯體由窯頂、窯墻和煅燒坯體的匣體組成,窯頂和窯墻采用絕熱性較好的材料筑成,以防熱量的大量流失,匣體的主要作用是傳熱和進行坯體物化反應的場地。其中通風設備主要作用是使窯內氣體按照一定的方向流動,供給空氣、排除煙氣、抽出熱空氣等,并使窯內溫度、氣氛及壓力制度維持在一定的濃度。燃燒設備包括燃燒室和燒嘴,作為傳遞熱量的介質。這里為保證燃料的充分燃燒和杜絕環(huán)境污染,采用天然氣作為能源,通過燃料燃燒的產(chǎn)物將熱量傳遞給坯體,使其燒制成產(chǎn)品。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于Web的分布式窯爐溫控器設計[J]. 王利恒,易金平,王志航. 自動化與儀表. 2018(07)
[2]基于μC/OS-Ⅱ系統(tǒng)的高可靠性啟動引導程序設計[J]. 宋志堅,耿進龍,宋興儒,劉暢,潘雷. 電子世界. 2017(19)
[3]基于Matlab的模糊PID控制系統(tǒng)設計及仿真[J]. 竇艷艷,錢蕾,馮金龍. 電子科技. 2015(02)
[4]大型壓力容器熱處理爐有效加熱區(qū)評定[J]. 趙濱江,劉文博,劉俊偉,顧曉明. 金屬加工(熱加工). 2014(21)
[5]Smith預估算法在計算機控制系統(tǒng)中的應用[J]. 廖衛(wèi)中,郝瑩,李庚. 實驗室科學. 2014(01)
[6]STM32F103VET6和ENC28J60的嵌入式以太網(wǎng)接口設計[J]. 張慶輝,馬延立. 單片機與嵌入式系統(tǒng)應用. 2012(09)
[7]基于智能控制的PID控制方式的研究[J]. 劉莉宏. 北京工業(yè)職業(yè)技術學院學報. 2012(02)
[8]磚瓦隧道窯監(jiān)控系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)[J]. 宋紹劍,佘乾仲,黃清寶,曹德光. 磚瓦. 2011(02)
[9]基于ARM的嵌入式以太網(wǎng)通訊的實現(xiàn)[J]. 魏春娟,鄭喜鳳,丁鐵夫. 微電子學與計算機. 2008(08)
[10]隧道窯氣體燃料燃燒數(shù)值模擬的研究[J]. 劉光霞,王世峰,辛旭亮. 硅酸鹽通報. 2008(03)
碩士論文
[1]基于Smith預估器的模糊PID溫度控制算法研究[D]. 張連會.哈爾濱工業(yè)大學 2012
[2]以太網(wǎng)分布式數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的實現(xiàn)[D]. 劉巖.河北科技大學 2011
[3]工業(yè)以太網(wǎng)技術研究及其在數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中的應用[D]. 黃文博.華東師范大學 2009
[4]窯爐生產(chǎn)過程智能監(jiān)控系統(tǒng)[D]. 楊婕.武漢理工大學 2006
[5]基于Smith預估器的模糊PID控制方法研究[D]. 崔穎.大連理工大學 2006
本文編號:3454115
【文章來源】:武漢工程大學湖北省
【文章頁數(shù)】:71 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
水泥回轉窯生產(chǎn)流程圖
圖 2-3 陶瓷窯爐生產(chǎn)過程一般工業(yè)陶瓷窯爐的現(xiàn)場工作結構如圖 2-4 所示,屬于大型隧道窯加熱系統(tǒng),窯體由窯頂、窯墻和煅燒坯體的匣體組成,窯頂和窯墻采用絕熱性較好的材料筑成,以防熱量的大量流失,匣體的主要作用是傳熱和進行坯體物化反應的場地。其中通風設備主要作用是使窯內氣體按照一定的方向流動,供給空氣、排除煙氣、抽出熱空氣等,并使窯內溫度、氣氛及壓力制度維持在一定的濃度。燃燒設備包括燃燒室和燒嘴,作為傳遞熱量的介質。這里為保證燃料的充分燃燒和杜絕環(huán)境污染,采用天然氣作為能源,通過燃料燃燒的產(chǎn)物將熱量傳遞給坯體,使其燒制成產(chǎn)品。
圖 2-3 陶瓷窯爐生產(chǎn)過程一般工業(yè)陶瓷窯爐的現(xiàn)場工作結構如圖 2-4 所示,屬于大型隧道窯加熱系統(tǒng),窯體由窯頂、窯墻和煅燒坯體的匣體組成,窯頂和窯墻采用絕熱性較好的材料筑成,以防熱量的大量流失,匣體的主要作用是傳熱和進行坯體物化反應的場地。其中通風設備主要作用是使窯內氣體按照一定的方向流動,供給空氣、排除煙氣、抽出熱空氣等,并使窯內溫度、氣氛及壓力制度維持在一定的濃度。燃燒設備包括燃燒室和燒嘴,作為傳遞熱量的介質。這里為保證燃料的充分燃燒和杜絕環(huán)境污染,采用天然氣作為能源,通過燃料燃燒的產(chǎn)物將熱量傳遞給坯體,使其燒制成產(chǎn)品。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于Web的分布式窯爐溫控器設計[J]. 王利恒,易金平,王志航. 自動化與儀表. 2018(07)
[2]基于μC/OS-Ⅱ系統(tǒng)的高可靠性啟動引導程序設計[J]. 宋志堅,耿進龍,宋興儒,劉暢,潘雷. 電子世界. 2017(19)
[3]基于Matlab的模糊PID控制系統(tǒng)設計及仿真[J]. 竇艷艷,錢蕾,馮金龍. 電子科技. 2015(02)
[4]大型壓力容器熱處理爐有效加熱區(qū)評定[J]. 趙濱江,劉文博,劉俊偉,顧曉明. 金屬加工(熱加工). 2014(21)
[5]Smith預估算法在計算機控制系統(tǒng)中的應用[J]. 廖衛(wèi)中,郝瑩,李庚. 實驗室科學. 2014(01)
[6]STM32F103VET6和ENC28J60的嵌入式以太網(wǎng)接口設計[J]. 張慶輝,馬延立. 單片機與嵌入式系統(tǒng)應用. 2012(09)
[7]基于智能控制的PID控制方式的研究[J]. 劉莉宏. 北京工業(yè)職業(yè)技術學院學報. 2012(02)
[8]磚瓦隧道窯監(jiān)控系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)[J]. 宋紹劍,佘乾仲,黃清寶,曹德光. 磚瓦. 2011(02)
[9]基于ARM的嵌入式以太網(wǎng)通訊的實現(xiàn)[J]. 魏春娟,鄭喜鳳,丁鐵夫. 微電子學與計算機. 2008(08)
[10]隧道窯氣體燃料燃燒數(shù)值模擬的研究[J]. 劉光霞,王世峰,辛旭亮. 硅酸鹽通報. 2008(03)
碩士論文
[1]基于Smith預估器的模糊PID溫度控制算法研究[D]. 張連會.哈爾濱工業(yè)大學 2012
[2]以太網(wǎng)分布式數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的實現(xiàn)[D]. 劉巖.河北科技大學 2011
[3]工業(yè)以太網(wǎng)技術研究及其在數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中的應用[D]. 黃文博.華東師范大學 2009
[4]窯爐生產(chǎn)過程智能監(jiān)控系統(tǒng)[D]. 楊婕.武漢理工大學 2006
[5]基于Smith預估器的模糊PID控制方法研究[D]. 崔穎.大連理工大學 2006
本文編號:3454115
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