【摘要】：真空自耗爐是冶煉高品質(zhì)鈦、鈦合金的主要設(shè)備,也可以用來冶煉高質(zhì)量合金鋼。隨我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,對高質(zhì)量鈦和合金鋼的需求越來越大。國內(nèi)目前自行設(shè)計(jì)的真空自耗爐計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)可以用來冶煉鈦以及鈦合金,但冶煉的合金鋼的質(zhì)量低。國內(nèi)生產(chǎn)所用的真空自耗爐大部分還是從國外進(jìn)口,因此自主研制真空自耗爐及配套的控制系統(tǒng)具有重要的應(yīng)用價值。本文以某研究院實(shí)際項(xiàng)目為背景,開發(fā)出一套真空自耗爐計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng),并對熔滴控制方法進(jìn)行研究,以改進(jìn)系統(tǒng)弧長控制效果。首先對真空自耗爐的工藝特點(diǎn)和設(shè)備情況進(jìn)行了介紹,然后據(jù)此設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)�？刂葡到y(tǒng)由上下位機(jī)組成。上位機(jī)采用工業(yè)控制計(jì)算機(jī),利用WinCC組態(tài)軟件編程,實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互;下位機(jī)主要實(shí)現(xiàn)控制功能,選用西門子S7-300PLC系列產(chǎn)品作為控制器,并采取現(xiàn)場總線分布式控制結(jié)構(gòu)�；￠L的穩(wěn)定與否對鑄錠的質(zhì)量有很大影響。傳統(tǒng)方法通過控制弧壓來控制弧長,控制簡單方便但控制精度差,熔煉出的鋼品質(zhì)達(dá)不到要求。因此本文利用熔煉過程中的熔滴短路現(xiàn)象來控制弧長。并且為了適應(yīng)實(shí)際生產(chǎn)模型非線性,時變的特點(diǎn),設(shè)計(jì)了模糊自整定PID控制器,用simulink對控制器進(jìn)行仿真研究,驗(yàn)證了智能控制器的優(yōu)越性,為下一步運(yùn)用于實(shí)際生產(chǎn)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
【學(xué)位授予單位】：東北大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TF355;TP273.5
【圖文】：

真空自耗爐的熔煉原理就是把待熔煉的原料制作成標(biāo)準(zhǔn)柱狀的自耗電極，然逡逑后在真空環(huán)境下靠自耗電極和底料之間放電產(chǎn)生的電弧，使電能在弧光中轉(zhuǎn)變?yōu)殄义蠠崮�，加熱并熔化金屬，最后再在坩堝�?nèi)冷卻結(jié)晶［２］。如圖１．１所示。當(dāng)液態(tài)金屬逡逑以熔滴的形式，通過近４７００°Ｃ高溫電弧Ｋ向水冷銅坩堝內(nèi)過渡時，金屬中的雜逡逑質(zhì)和有害氣體在高溫電離的作用下快速揮發(fā)，達(dá)到除雜的目的。在銅坩堝中保持逡逑液態(tài)時，熔池在電弧高溫加熱下受到攪拌，一些易揮發(fā)雜質(zhì)將加速擴(kuò)散到熔池表逡逑面被去除，合金的化學(xué)成分經(jīng)攪拌可達(dá)到充分均勻。在凝固過程中，可實(shí)現(xiàn)熔融逡逑．１邋？逡逑

第３章真空自耗爐控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)逡逑擇根據(jù)工藝控制條件對Ｉ／Ｏ點(diǎn)數(shù)作出一個準(zhǔn)確的統(tǒng)計(jì)，在這個統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上逡逑再增加１０％－３０％的余量來確定Ｉ／Ｏ總點(diǎn)數(shù)［１９］�？刂葡到y(tǒng)組成框圖如圖３．１所示。逡逑ｕｐｓ邋電源邐ｉ逡逑ｉ邐丨工控機(jī)，１９＂邋ＬＣＤ逡逑；邋ｊ邐？逡逑工業(yè)以太網(wǎng)逡逑、「一一、邐Ｐｒｏｆｉｂｕｓ邋總線逡逑ｍ－S緬危又亓浚櫻櫻Γ懾�？辶x希戾蔚緙燜馘蔚緙馘慰蚣艸狄貧淦燈麇義媳淦燈麇嗡歐拗疲掊五邋五五義希擼豢笸ɑ荒暌涌殄義希�、１」｜＿邋：舞１邋｜！＾２｜邋Ｐn板澹殄澹遙裕眨模校埃卞義希校蹋茫簦澹常蓿蓿蓿睿殄澹冢藻危懾危懾危懾澹停錚洌猓酰簀遄芟咤義希擔(dān)峰澹常埃板澹�？邋ｉ邋ｈp澹掊澹鰣澹叔澹體澹懾義峽刂乒瘢赍尾僮魘也僮魈ㄥ溫安僮魈ㄥ螒萍終靖哐溝脫刮然】卣嬋占棋義戲終荊牛裕玻埃埃灣宸終荊牛裕玻埃埃灣澹牛裕玻埃埃偷綞缺淼綞缺碇破麇義希桑蓿攏у澹В停酰義希氐鶻阱危俚鶻阱義希簦螅蹂澹掊澹掊義狹髁考觳飭髁康鶻諼露燃觳忮義賢跡常奔撲慊刂葡低辰峁褂肱渲緬義希疲椋玨澹常卞澹櫻簦潁酰悖簦酰潁邋澹幔睿溴澹悖錚睿媯椋紓酰潁幔簦椋錚鑠澹錚駑澹悖錚恚穡酰簦澹蟈澹悖錚睿簦潁錚戾澹螅螅簦澹礤義希常澹布撲慊低秤布湫蛻杓棋義希常澹玻笨刂葡低常桑媳礤義細(xì)萸懊娼檣艿目刂葡低徹δ芤蠹跋低匙槌稍磽跡芙岢魷低承枰膩義希桑系�，分柄_海保蹈瞿Ｄ飭渴淙�，染c恚常彼�，３个模娘喛输秤z綾恚常插義纖荊梗案鍪至渴淙耄ㄓ糜詡觳飧髦植考刈刺�，限位信褐Z齲�，４５个数装櫫x狹渴涑觶ㄓ糜誑刂品趴

本文編號：2792624