基于PLC的步進梁式加熱爐步距模糊自適應控制
本文關鍵詞:基于PLC的步進梁式加熱爐步距模糊自適應控制,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:步進梁式加熱爐是鋼鐵行業(yè)的重要加熱設備,該設備的運行狀況關系著鋼鐵企業(yè)的安全生產(chǎn),以及企業(yè)的生產(chǎn)效率及生產(chǎn)成本。加熱爐的作用是先對鋼坯進行加熱,這樣可使其溫度達到熱軋的要求,為接下來的軋鋼做好準備。由于其步進運動過程中有時會出現(xiàn)步距少量改變,但是誤差積累,使鋼坯無法落在出料輥上,影響到鋼坯的正常出爐,甚至生產(chǎn)線停產(chǎn)。因此造成的生產(chǎn)成本增加,產(chǎn)量下降,嚴重影響了企業(yè)的競爭力。步進梁式加熱爐是個非常復雜的過程控制系統(tǒng),其具有非線性、多變量、強耦合性等特點。因此,難以對其建立精確的模型。常規(guī)的控制方法已經(jīng)不能精確控制步進梁的步距,必須采用新的技術(shù)和更合適的控制方法。本論文以某鋼鐵廠的步進梁式加熱爐為研究背景,通過深入研究加熱爐的整體的生產(chǎn)過程和工藝流程,分析了步進梁式加熱爐步距不穩(wěn)定的各種原因。為了提高系統(tǒng)的步距自適應調(diào)整能力,采用西門子S7-400 PLC進行控制,在系統(tǒng)原有設備基礎上,增加激光測距傳感器。同時,又設計了模糊自適應控制器,實現(xiàn)對步進梁式加熱爐步距的控制。利用調(diào)整后的控制規(guī)則,使得熱鋼坯始終可以準確落在出料輥上,免除了發(fā)生事故的危險,改良了生產(chǎn)設備的同時,也減輕了生產(chǎn)負擔,增強了企業(yè)的發(fā)展?jié)摿。在MATLAB/Simulink軟件平臺上對該模糊自適應系統(tǒng)進行了仿真研究,取得了滿意的仿真結(jié)果。
【關鍵詞】:步進梁式加熱爐 PLC 步距調(diào)整 模糊自適應控制 MATLAB仿真
【學位授予單位】:合肥工業(yè)大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2016
【分類號】:TG307;TP273
【目錄】:
- 致謝7-8
- 摘要8-9
- ABSTRACT9-15
- 第一章 緒論15-21
- 1.1 課題研究的背景及意義15-16
- 1.2 步進梁式加熱爐概況16-20
- 1.2.1 加熱爐發(fā)展歷史16-18
- 1.2.2 加熱爐發(fā)展現(xiàn)狀18-20
- 1.3 本文主要研究內(nèi)容20-21
- 第二章 步進梁式加熱爐系統(tǒng)介紹21-39
- 2.1 步進梁式加熱爐系統(tǒng)組成21-24
- 2.1.1 加熱爐的爐體21
- 2.1.2 進出料設備21-22
- 2.1.3 步進機械22
- 2.1.4 燃燒系統(tǒng)22-23
- 2.1.5 汽化冷卻系統(tǒng)23
- 2.1.6 加熱爐自動控制系統(tǒng)23-24
- 2.2 加熱爐的運動控制24-37
- 2.2.1 鋼坯進料控制24-28
- 2.2.2 步進梁的運動控制28-34
- 2.2.3 出料控制34-37
- 2.3 加熱爐運動過程存在的問題分析37-39
- 第三章 模糊自適應控制理論39-48
- 3.1 引言39
- 3.2 模糊控制基本原理39-45
- 3.2.1 模糊控制器結(jié)構(gòu)39-42
- 3.2.2 模糊化運算42
- 3.2.3 數(shù)據(jù)庫42-43
- 3.2.4 規(guī)則庫43-44
- 3.2.5 模糊推理和清晰化計算44-45
- 3.3 模糊自適應控制理論45-48
- 第四章 模糊自適應控制在加熱爐系統(tǒng)中的應用48-60
- 4.1 步距的模糊自適應控制的硬件介紹48-51
- 4.2 步距控制的軟件編程介紹51-58
- 4.2.1 步距的模糊自適應控制器的設計52-57
- 4.2.2 步距的模糊自適應控制器的PLC軟件編程57-58
- 4.3 步進梁式加熱爐的步距模糊自適應控制系統(tǒng)仿真58-60
- 第五章 總結(jié)與展望60-62
- 5.1 論文總結(jié)60
- 5.2 展望60-62
- 參考文獻62-66
- 攻讀碩士學位期間的學術(shù)活動及成果情況66
【參考文獻】
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本文編號:461595
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