本文關(guān)鍵詞：熱風(fēng)爐燃燒控制系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)與研究

  更多相關(guān)文章： 熱風(fēng)爐 燃燒控制 拱頂溫度 模糊PID控制 STEP7軟件

【摘要】：在高爐煉鐵生產(chǎn)中,熱風(fēng)爐是重要的加熱鼓風(fēng)設(shè)備,為高爐連續(xù)地提供高溫?zé)犸L(fēng)。提高熱風(fēng)溫度有利于高爐生產(chǎn)過(guò)程的正常、高效地進(jìn)行,同時(shí)可節(jié)省能源消耗,降低煉鐵成本等。傳統(tǒng)的熱風(fēng)爐燃燒控制過(guò)程存在一些問(wèn)題,控制的難點(diǎn)在于工藝復(fù)雜,調(diào)節(jié)滯后等�？傊�,如何對(duì)燃燒過(guò)程中拱頂溫度進(jìn)行精確、合理地控制,顯得及其重要。本文首先從龍鋼實(shí)際項(xiàng)目中,分析了高爐熱風(fēng)爐控制過(guò)程的相關(guān)工藝要求;提出熱風(fēng)爐控制系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)、軟硬件相關(guān)配置;完成了下位機(jī)系統(tǒng)(包括S7-400H PLC主站、4個(gè)ET-200M遠(yuǎn)程站)的設(shè)計(jì);實(shí)現(xiàn)了上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)(包括熱風(fēng)爐工藝總貌畫(huà)面、工藝操作畫(huà)面)的功能。其次,燃燒過(guò)程具有非線性、滯后性、時(shí)變性等特點(diǎn),且難以建立準(zhǔn)確的數(shù)學(xué)模型。系統(tǒng)要求對(duì)拱頂溫度進(jìn)行準(zhǔn)確有效地控制,因此常規(guī)的PID控制效果并不好。分析燃燒期拱頂溫度的變化特點(diǎn),結(jié)合模糊PID控制的良好動(dòng)態(tài)性能和魯棒性等優(yōu)點(diǎn)。因此,設(shè)計(jì)了基于模糊PID的拱頂溫度控制系統(tǒng),并且對(duì)拱頂溫度的三種控制算法(PID控制、模糊控制、模糊PID)進(jìn)行仿真對(duì)比,根據(jù)仿真結(jié)果分析得,模糊PID算法在系統(tǒng)中的控制效果較為良好。最后,將模糊PID算法應(yīng)用在PLC控制系統(tǒng)中。在Matlab中生成模糊控制規(guī)則表,并離線存入STEP7的數(shù)據(jù)塊中。在STEP7軟件中編寫(xiě)模塊化程序,實(shí)現(xiàn)模糊PID控制算法在工程中的應(yīng)用。
【關(guān)鍵詞】：熱風(fēng)爐 燃燒控制 拱頂溫度 模糊PID控制 STEP7軟件
【學(xué)位授予單位】：西安建筑科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TF325.4;TP273
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-9
• 1.緒論9-19
• 1.1 課題的背景及意義9-10
• 1.2 課題的研究現(xiàn)狀與趨勢(shì)10-12
• 1.2.1 國(guó)外研究及發(fā)展現(xiàn)狀10-11
• 1.2.2 國(guó)內(nèi)研究及發(fā)展現(xiàn)狀11-12
• 1.3 PLC及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用12-15
• 1.3.1 PLC的發(fā)展及特點(diǎn)12-13
• 1.3.2 PLC的優(yōu)點(diǎn)13-14
• 1.3.3 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在工業(yè)控制中的應(yīng)用14-15
• 1.4 龍鋼熱風(fēng)爐系統(tǒng)結(jié)構(gòu)概述15-16
• 1.5 主要工作內(nèi)容和論文安排16-19
• 2.熱風(fēng)爐的工藝流程及自動(dòng)控制19-27
• 2.1 結(jié)構(gòu)概述19-20
• 2.2 工作原理20-21
• 2.3 工藝設(shè)備21-22
• 2.4 熱風(fēng)爐的自動(dòng)控制22-25
• 2.4.1 燃燒控制22-23
• 2.4.2 換爐控制23-24
• 2.4.3 送風(fēng)工作制度24
• 2.4.4 換爐操作方式24-25
• 2.5 龍鋼熱風(fēng)爐的控制方式25-26
• 2.6 本章小結(jié)26-27
• 3.龍鋼高爐熱風(fēng)爐控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)27-35
• 3.1 控制系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)27-28
• 3.2 控制系統(tǒng)的配置28
• 3.3 下位機(jī)設(shè)計(jì)28-32
• 3.3.1 控制器模塊及選型28-29
• 3.3.2 系統(tǒng)I/O地址分配29
• 3.3.3 系統(tǒng)的程序設(shè)計(jì)29-32
• 3.4 監(jiān)控畫(huà)面設(shè)計(jì)32-34
• 3.4.1 組態(tài)要求及選擇設(shè)計(jì)32
• 3.4.2 監(jiān)控畫(huà)面的設(shè)計(jì)32-34
• 3.5 本章小結(jié)34-35
• 4.模糊PID算法的設(shè)計(jì)及仿真35-47
• 4.1 熱風(fēng)爐燃燒過(guò)程分析35-36
• 4.2 拱頂溫度自動(dòng)控制系統(tǒng)36-37
• 4.3 模糊PID控制結(jié)構(gòu)37-38
• 4.4 模糊PID控制器設(shè)計(jì)38-41
• 4.4.1 模糊子集和隸屬函數(shù)38-40
• 4.4.2 模糊控制規(guī)則表40-41
• 4.4.3 輸出量的去模糊化41
• 4.5 系統(tǒng)的仿真研究41-46
• 4.5.1 PID控制的仿真研究42-43
• 4.5.2 模糊控制的仿真研究43-44
• 4.5.3 模糊PID控制的仿真研究44-46
• 4.6 本章小結(jié)46-47
• 5.模糊PID算法在PLC控制系統(tǒng)中的實(shí)現(xiàn)47-61
• 5.1 引言47
• 5.2 算法的程序結(jié)構(gòu)圖47-48
• 5.3 算法的程序流程圖48-49
• 5.4 算法的模塊化設(shè)計(jì)49-59
• 5.4.1 輸入量模糊化程序FC149-52
• 5.4.2 模糊控制表查詢程序FC252-54
• 5.4.3 去模糊化程序FC354-55
• 5.4.4 PID運(yùn)算程序FB155-56
• 5.4.5 循環(huán)中斷程序OB3556-58
• 5.4.6 組織塊程序OB158-59
• 5.5 本章小結(jié)59-61
• 6.總結(jié)與展望61-63
• 參考文獻(xiàn)63-67
• 碩士階段發(fā)表的論文67-69
• 致謝69

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 黃衍平;通過(guò)燃燒控制節(jié)省能量[J];化工自動(dòng)化及儀表;1982年05期

2 幸野博 ,劉黎民;反射爐燃燒控制的自動(dòng)化[J];有色冶煉;1989年01期

3 歐長(zhǎng)青;;雙交叉燃燒控制[J];化工自動(dòng)化及儀表;1985年01期

4 陸宏泳;;介紹一種新型的燃燒控制方式[J];冶金自動(dòng)化;2006年03期

5 謝英奮;;帶環(huán)境溫度測(cè)量信號(hào)的燃燒控制[J];化工自動(dòng)化及儀表;1990年03期

6 劉明義;點(diǎn)動(dòng)式燃燒控制[J];冶金自動(dòng)化;1996年02期

7 崔桂梅;郭強(qiáng);李利;;環(huán)型爐燃燒控制研究[J];包鋼科技;2009年06期

8 茹家華;田彥紱;;燃燒控制的一種新技術(shù)[J];鋼鐵技術(shù);1997年04期

9 樂(lè)鵬;;氧化鋯分析儀在節(jié)能改造中的應(yīng)用[J];昆明工學(xué)院學(xué)報(bào);1993年06期

10 曾升渝;交叉限幅的偏置系數(shù)分析[J];冶金能源;1991年05期

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前7條

1 葛蘆生;楊波;;蓄熱式加熱爐燃燒控制策略應(yīng)用研究[A];中國(guó)儀器儀表學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)論文集[C];2004年

2 ;高溫爐燃燒控制用稀土氧傳感器[A];第八屆全國(guó)塑性加工理論與新技術(shù)學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];1999年

3 吳建軍;米科峰;張?zhí)炝?;高線加熱爐自動(dòng)燃燒控制改造[A];2010年全國(guó)軋鋼生產(chǎn)技術(shù)會(huì)議文集[C];2010年

4 金樹(shù)成;魏金輝;宮慧仲;姜海罡;;熱風(fēng)爐燃燒控制技術(shù)的應(yīng)用[A];中國(guó)計(jì)量協(xié)會(huì)冶金分會(huì)2009年年會(huì)論文集[C];2009年

5 常英;;加熱爐的燃燒控制[A];第十一屆全國(guó)自動(dòng)化應(yīng)用技術(shù)學(xué)術(shù)交流會(huì)論文集[C];2006年

6 曹蔚瓊;;1780熱軋加熱爐燃燒控制技術(shù)[A];2006全國(guó)能源與熱工學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2006年

7 張潔;;加熱爐燃燒控制的自動(dòng)化系統(tǒng)[A];2008年河北省軋鋼技術(shù)與學(xué)術(shù)年會(huì)論文集（下）[C];2008年

中國(guó)重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 黑雨;加熱爐燃燒控制技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀[N];廣東建設(shè)報(bào);2007年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前3條

1 梁歡歡;熱風(fēng)爐燃燒控制系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)與研究[D];西安建筑科技大學(xué);2016年

2 李驥;石嘴山電廠220t/h燃煤鍋爐燃燒控制方案優(yōu)化及試驗(yàn)研究[D];重慶大學(xué);2005年

3 張嵬;蒸汽動(dòng)力監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)與燃燒控制研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2007年

，

本文編號(hào)：1015196