本文關(guān)鍵詞：基于PLC的步進梁式加熱爐監(jiān)控系統(tǒng)的分析與設(shè)計　出處：《燕山大學(xué)》2016年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

  更多相關(guān)文章： 步進梁式加熱爐 PLC Wincc 加熱爐監(jiān)控系統(tǒng) PID控制

【摘要】：在鋼鐵工業(yè)生產(chǎn)過程控制中,通常會遇到的是加熱爐爐溫動態(tài)特性控制,它具有如下特征:(1)爐溫上升和下降往往具有嚴重的不對稱性,包括增益和滯后時間的不對稱性。(2)容積滯后,對于一般工業(yè)加熱爐爐溫控制特性具有較大的容積滯后,而且屬于純滯后特征。(3)在加熱爐的整個溫度調(diào)節(jié)范圍內(nèi),對象的增益、容積滯后時間通常是與工作溫度與負載變化有關(guān)的變參數(shù)。對于加熱爐這類工業(yè)對象,采用常規(guī)的PID控制器,在工作點附近的小范圍內(nèi),由于其動特性近似于線性,有可能控制得較好;但當(dāng)大范圍改變給定值或受外界環(huán)境(包括工況)擾動太大時,就需要及時修正PID參數(shù),否則將使溫升動特性變差。隨著現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)的發(fā)展,對工業(yè)爐溫控制性能要求也必然越來越高,要求有更先進的控制策略來滿足這些要求。由于溫度控制在加熱爐設(shè)備自動化控制中是一個非常重要的方面,但加熱爐是一個非線性的、時變的、分布參數(shù)多的復(fù)雜被控對象,具有滯后的特性,因而加熱爐的爐溫是一個較難控制的參數(shù)。本文介紹了步進式梁式加熱爐的結(jié)構(gòu)、工藝和控制要求,歸納了步進式梁式加熱爐的控制現(xiàn)狀,分析了步進式梁式加熱爐爐溫控制系統(tǒng),并針對存在的問題進行以下幾個方面的研究:第一,針對步進式梁式加熱爐爐溫控制過程中存在的滯后特點,提出PLC過程控制的相關(guān)理論。第二,通過與加熱爐溫度的傳統(tǒng)PID過程控制進行仿真比較,提出加熱爐爐溫控制系統(tǒng)的設(shè)計方案。第三,通過系統(tǒng)地學(xué)習(xí)SIMATIC S7-300PLC控制系統(tǒng),掌握了PLC中先進過程控制庫中的功能模塊的使用方法,對PLC有了更深入的理解和熟練的應(yīng)用。同時學(xué)習(xí)了在PLC系統(tǒng)中如何創(chuàng)建工程項目的方法步驟,然后設(shè)計了基于PLC系統(tǒng)的加熱爐爐溫控制的硬件和軟件系統(tǒng)。結(jié)果表明,基于PLC的加熱爐爐溫控制系統(tǒng),能夠使爐溫快速跟隨給定并達到穩(wěn)定狀態(tài)。這對日后研究加熱爐爐溫優(yōu)化工作打下了堅實的基礎(chǔ)。通過本文的研究,為步進式梁式加熱爐爐溫的智能化控制提供一定的參考借鑒。
[Abstract]:In the iron and steel industry production process control, usually encountered is to control the dynamic characteristics of reheating furnace, it has the following characteristics: (1) the temperature rise and fall often has a serious asymmetry, including asymmetric gain and delay time. (2) the volume of lag, for general industrial furnace temperature control has the characteristics of large the volume of lag, and belongs to the pure lag characteristics. (3) in the heating furnace of the whole temperature range, object volume gain, the lag time is usually related to the operating temperature and load change variable parameters. For this kind of industrial furnace, using the conventional PID controller, in a small area near the work point of the and because of its dynamic characteristics similar to linear, are likely to have better control; but when the big change range of the given value or by the external environment (including disturbance condition) is too large, you need timely correction of PID parameters, otherwise it will make the temperature L dynamic variation. With the development of modern industrial technology, the performance requirements of industrial furnace temperature control is more and more high, require more advanced control strategies to meet these requirements. Because the temperature control equipment in the automatic control of heating furnace is a very important aspect, but the heating furnace is a nonlinear. When the distribution parameters of the complex object, with the characteristics of lag, so the temperature of the heating furnace is a very difficult to control the parameters. This paper introduces the structure of walking beam type heating furnace, process and control requirements, summed up the control status of walking beam type heating furnace, analysis walking beam type heating furnace temperature control system, and study the following problems: first, in view of the existing walking beam type heating furnace temperature control in the process of hysteresis characteristics, put forward PLC process control related system On the second, through the traditional PID process and furnace temperature control simulation, design of furnace temperature control system of heating. Third, through the systematic study of SIMATIC S7-300PLC control system, mastering the methods of advanced process control function module base in PLC, have a deep understanding and proficiency the application of PLC. At the same time learn the steps to create project in the PLC system, and the design of the PLC system of heating furnace temperature control system based on hardware and software. The results show that the PLC based heating furnace temperature control system, can make the temperature quickly follow given and reached a steady state. The day after study on the optimization of furnace temperature work to lay a solid foundation. Through this study, provides a reference for intelligent control of walking beam type heating furnace.

【學(xué)位授予單位】：燕山大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TG307;TP277

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本文編號：1379926