热风炉控制系统设计及实现
发布时间：2020-12-27 11:43
热风炉是当代高炉不可或缺的非常重要的组成部分。高炉炼铁所需的高温热风便是由热风炉加热鼓风机送来的冷风获得的,风温的提高直接对高炉出铁的质量与效率产生影响。随着高炉有效容积设计越来越大,对热风炉提供的热风温度、稳定性、持续性和效率提出了更高的要求。当前热风炉自动控制系统所要达成的首要目标就是通过合理高效的借助于高炉煤气和助燃空气的混合燃烧,提高热风炉的生产效率。本文主要介绍了越南某钢铁公司1000m3高炉配套的3座热风炉的自动控制系统设计和研究。该热风炉系统采取两烧一送的方式向高炉送风。计算机控制系统使用S7-400（德国西门子）系列可编程逻辑控制器（PLC）和研华工业控制PC机,工业以太网为搭建桥梁。自动控制系统主要借助于STEP7（德国西门子）编程软件,完成了硬件配置和参数设置、通信组态、编程、测试、驱动和维护、文件建档、运转和诊断功能等。在上位机监控方面采用开发工具WINCC（德国西门子SCADA）组态软件,主要包括热风炉的监控画面,工艺流程画面,报警画面,过程参数画面,参数历史趋势画面等等,完成了对热风炉系统的动态监视,历史趋势及归档,危险事故报警功能,数据报表,生产过程控制功能...
【文章来源】：北京化工大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２－１热风炉炉型示意图??Ｆｉｇ．２－１?Ｈｏｔ?ｂｌａｓｔ?ｓｔｏｖｅ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｄｉａｇｒａｍ??
实际值咐与设定值吻相比较所得到的偏差咐分别进行比例Ｐ、积分Ｉ、微分??ｄ运兑，将得到的二个结果求和得到控制贯＿。使控制执行机构，ｎ??的足可以让控制对象的实际位达到或者保持在设记位１＾。其控制说理如图２－３??所示。??１３??
身引起振荡的可能性，就会造成控制器的输出中产生明显的“尖峰”或“突跳”。??表２－ｌＫｐ、Ｋｉ、心性能指标??Ｔａｂｌｅ?２－１?Ｋｐ，?Ｋｔ，?Ｋｄ?ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ?ｉｎｄｅｘ??参数名称上升时间超调量过渡过程时间静态误差??￣±ｆｆ?微小变化?下降??Ｋ，?下降?上升?上升?消除??Ｋｊ?微小变化?下降?下降?微小变化??热风炉燃烧控制系统中的ＰＩＤ控制过程主要是以煤气流量和空气流量作为??主要的控制对象，通过电脑中软件集成的ＰＩＤ控制器的计算输出去控制煤气和空??气流量调节阀的执行机构。??现在大多数的高炉热风炉都是采用上述的控制思想，合理调配空气和煤气??量的控制，达到最优燃烧状态。目前比较常见的方式比如单回路控制、比值控制、??串级比值控制等单纯的ＰＩＤ控制策略。??（１）单回路控制??热风炉燃烧控制系统单回路控制如图２－４所示。??
【参考文献】：
期刊论文
[1]热风炉燃烧系统中模糊PID控制的应用[J]. 唐炜,唐翔,王文刚,陈伟. 中国仪器仪表. 2013(01)
[2]模糊推理的基本理论[J]. 裴道武. 高校应用数学学报A辑. 2012(03)
[3]环境保护是我国转变发展方式的切入点——2012年政府工作报告解读[J]. 周宏春. 环境保护. 2012(07)
[4]基于Matlab和模糊PID的汽车巡航控制系统设计[J]. 仇成群,刘成林,沈法华,陈杰. 农业工程学报. 2012(06)
[5]人工智能及其发展应用[J]. 邹蕾,张先锋. 信息网络安全. 2012(02)
[6]基于Matlab与PLC的实时控制系统[J]. 林宝全,陈冲. 南昌大学学报(工科版). 2011(03)
[7]模糊控制在泵房的应用[J]. 翟晓烨,齐剑玲,徐惠勇. 硅谷. 2010(02)
[8]STEP7编程语言和PLC程序编制[J]. 李方坤,邹艳敏,何恩博. 中国新技术新产品. 2010(01)
[9]基于STEP7的顺序控制编程方法[J]. 王东明. 机床电器. 2009(02)
[10]基于Matlab的模糊PID控制器的设计和仿真[J]. 赵永娟,孙华东. 微计算机信息. 2009(01)
博士论文
[1]模糊推理方法及模糊逻辑形式系统研究[D]. 何映思.西南大学 2011
硕士论文
[1]基于神经网络PID控制方法的研究[D]. 张晓凤.东北大学 2013
[2]PLC程序模块化的设计方法[D]. 赵远.太原科技大学 2013
[3]基于西门子PLC技术的污水处理厂控制系统设计与实现[D]. 张利.西安电子科技大学 2012
[4]基于西门子PLC的炼油厂火炬控制系统[D]. 吕智.华东理工大学 2012
[5]神经网络自组织模糊控制器的设计及应用[D]. 刘琳.辽宁工程技术大学 2007
[6]监控计算机与PLC数据通信的研究与应用[D]. 丁莉君.西安建筑科技大学 2007
[7]基于PROFIBUS现场总线的PLC控制系统研究与设计[D]. 王欢.北方工业大学 2007
[8]高炉煤气热风炉数值计算及研究[D]. 方旭彬.西安建筑科技大学 2007
[9]热风炉控制系统的研究与设计[D]. 李海波.合肥工业大学 2007
[10]基于PLC的工业控制系统的设计与实现[D]. 谭威.华中科技大学 2007
本文编号：2941683
【文章来源】：北京化工大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２－１热风炉炉型示意图??Ｆｉｇ．２－１?Ｈｏｔ?ｂｌａｓｔ?ｓｔｏｖｅ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｄｉａｇｒａｍ??
实际值咐与设定值吻相比较所得到的偏差咐分别进行比例Ｐ、积分Ｉ、微分??ｄ运兑，将得到的二个结果求和得到控制贯＿。使控制执行机构，ｎ??的足可以让控制对象的实际位达到或者保持在设记位１＾。其控制说理如图２－３??所示。??１３??
身引起振荡的可能性，就会造成控制器的输出中产生明显的“尖峰”或“突跳”。??表２－ｌＫｐ、Ｋｉ、心性能指标??Ｔａｂｌｅ?２－１?Ｋｐ，?Ｋｔ，?Ｋｄ?ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ?ｉｎｄｅｘ??参数名称上升时间超调量过渡过程时间静态误差??￣±ｆｆ?微小变化?下降??Ｋ，?下降?上升?上升?消除??Ｋｊ?微小变化?下降?下降?微小变化??热风炉燃烧控制系统中的ＰＩＤ控制过程主要是以煤气流量和空气流量作为??主要的控制对象，通过电脑中软件集成的ＰＩＤ控制器的计算输出去控制煤气和空??气流量调节阀的执行机构。??现在大多数的高炉热风炉都是采用上述的控制思想，合理调配空气和煤气??量的控制，达到最优燃烧状态。目前比较常见的方式比如单回路控制、比值控制、??串级比值控制等单纯的ＰＩＤ控制策略。??（１）单回路控制??热风炉燃烧控制系统单回路控制如图２－４所示。??
【参考文献】：
期刊论文
[1]热风炉燃烧系统中模糊PID控制的应用[J]. 唐炜,唐翔,王文刚,陈伟. 中国仪器仪表. 2013(01)
[2]模糊推理的基本理论[J]. 裴道武. 高校应用数学学报A辑. 2012(03)
[3]环境保护是我国转变发展方式的切入点——2012年政府工作报告解读[J]. 周宏春. 环境保护. 2012(07)
[4]基于Matlab和模糊PID的汽车巡航控制系统设计[J]. 仇成群,刘成林,沈法华,陈杰. 农业工程学报. 2012(06)
[5]人工智能及其发展应用[J]. 邹蕾,张先锋. 信息网络安全. 2012(02)
[6]基于Matlab与PLC的实时控制系统[J]. 林宝全,陈冲. 南昌大学学报(工科版). 2011(03)
[7]模糊控制在泵房的应用[J]. 翟晓烨,齐剑玲,徐惠勇. 硅谷. 2010(02)
[8]STEP7编程语言和PLC程序编制[J]. 李方坤,邹艳敏,何恩博. 中国新技术新产品. 2010(01)
[9]基于STEP7的顺序控制编程方法[J]. 王东明. 机床电器. 2009(02)
[10]基于Matlab的模糊PID控制器的设计和仿真[J]. 赵永娟,孙华东. 微计算机信息. 2009(01)
博士论文
[1]模糊推理方法及模糊逻辑形式系统研究[D]. 何映思.西南大学 2011
硕士论文
[1]基于神经网络PID控制方法的研究[D]. 张晓凤.东北大学 2013
[2]PLC程序模块化的设计方法[D]. 赵远.太原科技大学 2013
[3]基于西门子PLC技术的污水处理厂控制系统设计与实现[D]. 张利.西安电子科技大学 2012
[4]基于西门子PLC的炼油厂火炬控制系统[D]. 吕智.华东理工大学 2012
[5]神经网络自组织模糊控制器的设计及应用[D]. 刘琳.辽宁工程技术大学 2007
[6]监控计算机与PLC数据通信的研究与应用[D]. 丁莉君.西安建筑科技大学 2007
[7]基于PROFIBUS现场总线的PLC控制系统研究与设计[D]. 王欢.北方工业大学 2007
[8]高炉煤气热风炉数值计算及研究[D]. 方旭彬.西安建筑科技大学 2007
[9]热风炉控制系统的研究与设计[D]. 李海波.合肥工业大学 2007
[10]基于PLC的工业控制系统的设计与实现[D]. 谭威.华中科技大学 2007
本文编号：2941683
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