基于模糊PID的煤粉喷吹控制系统的实现
发布时间：2021-10-18 13:20
随着自动化水平的提高,钢铁企业为了节约生产成本,探索了多种节能降耗的手段,然而煤粉喷吹技术是钢铁企业降耗的主要途径,在喷煤设备中采用廉价的煤粉可以降低炼铁的焦比,提高喷煤比。本论文结合伊犁钢铁厂的四个1260m3的高炉煤粉喷吹自动控制软件系统的开发项目,对高炉喷煤自动控制系统的设计和控制策略的研究。本论文在详细分析了传统喷煤自动控制软件系统特点,根据煤粉喷吹工艺中控制系统的功能和控制方案,确定了系统所需要设备的选型和软件的开发,并完成了煤粉喷吹自动控制系统的研究与设计。该系统能够实现整个煤粉喷吹过程的低压控制,生产自动化和实时监控等功能,从而确保了系统安全、稳定、可靠的运行。本论文的研究成果：研究与总结了煤粉喷吹的工艺技术；分析了煤粉喷吹自动控制系统的功能要求；选择了‘TC+PLC+HMI"的控制方案对煤粉喷吹自动控制系统进行设计；针对煤粉喷吹系统存在的非线性、时变、大滞后性的控制问题,引入了模糊-PID控制思想对系统控制器进行设计；利用WinCC完成了上位机监控系统的设计,实现对整个煤粉喷吹流程的实时监控与控制。
【文章来源】：太原理工大学山西省 211工程院校
【文章页数】：78 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 课题研究背景
1.2 课题研究的目的和意义
1.3 课题研究的主要内容
第二章 煤粉喷吹工艺原理介绍
2.1 煤粉喷吹工艺简介
2.2 煤粉喷吹过程中的技术规范
2.3 煤粉喷吹技术新发展
第三章 煤粉喷吹自动控制系统设计
3.1 系统控制要求
3.2 系统控制对象统计
3.3 系统I/O分配
3.4 系统主要设备的选型
3.4.1 PLC及其扩展模块的选型
3.4.2 检测仪表的选型
3.5 系统电路分析及设计
3.5.1 低压配电的分析及设计
3.5.2 系统控制电路分析及设计
3.6 PLC系统软件开发介绍
3.6.1 编程软件STEP7简介
3.6.2 项目的创建
3.6.3 硬件组态
3.6.4 软件编程
3.7 系统程序设计
3.8 系统通信
第四章 系统控制策略
4.1 串级控制系统
4.1.1 串级控制结构
4.1.2 串级控制系统性能分析
4.2 模糊-PID控制器的设计
4.2.1 模糊PID算法简介
4.2.2 模糊自适应PID在煤粉喷吹中的应用
4.2.3 系统仿真及运行结果
第五章 上位机监控系统设计
5.1 WinCC软件简介
5.2 建立和组态变量
5.3 系统画面的组态及操作
5.3.1 系统画面的组态
5.3.2 系统组态画面的操作
5.3.3 系统操作规范
5.4 过程值归档及历史曲线的组态
5.5 报表打印与脚本编辑
第六章 结论与展望
6.1 研究结论
6.2 展望
参考文献
致谢
攻读学位期间发表的学术论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]现代变频器的技术特点与发展方向[J]. 许朝山,龚仲华. 制造技术与机床. 2010(01)
[2]高炉煤粉喷吹控制系统述评[J]. 刘克显,王玉涛,魏颖,王师. 东北大学学报. 2001(03)
[3]高炉煤粉喷吹量的自动控制[J]. 何立音. 中国仪器仪表. 2001(02)
[4]新型 PID 控制及其应用──第一讲 PID 控制原理和自整定策略[J]. 陶永华. 工业仪表与自动化装置. 1997(04)
[5]杭钢2＃高炉喷煤计算机控制系统[J]. 周建刚,赵向荣,王炳生,孙红军,陈尚达,赵云龙. 冶金自动化. 1996(01)
[6]13m3高炉喷吹粒煤工业试验研究[J]. 安云沛,何大华,游开铸,吴锦文. 炼铁. 1994(04)
[7]我国高炉喷吹烟煤的现状及几点改进意见[J]. 刘言金. 炼铁. 1991(04)
硕士论文
[1]高炉出渣沟熔渣流量实时检测系统研究[D]. 刘洪刚.山东科技大学 2011
[2]基于组件技术的人机界面（HMI）研究[D]. 马伟民.杭州电子科技大学 2009
[3]基于PLC的自动化立体仓库设计与组态监控[D]. 钱昕.苏州大学 2009
[4]基于PLC与组态软件的城市隧道监控系统的集成[D]. 丁毅.武汉理工大学 2008
[5]恒压供水系统控制及组态监控系统设计[D]. 刘小春.中南大学 2008
本文编号：3442870
【文章来源】：太原理工大学山西省 211工程院校
【文章页数】：78 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 课题研究背景
1.2 课题研究的目的和意义
1.3 课题研究的主要内容
第二章 煤粉喷吹工艺原理介绍
2.1 煤粉喷吹工艺简介
2.2 煤粉喷吹过程中的技术规范
2.3 煤粉喷吹技术新发展
第三章 煤粉喷吹自动控制系统设计
3.1 系统控制要求
3.2 系统控制对象统计
3.3 系统I/O分配
3.4 系统主要设备的选型
3.4.1 PLC及其扩展模块的选型
3.4.2 检测仪表的选型
3.5 系统电路分析及设计
3.5.1 低压配电的分析及设计
3.5.2 系统控制电路分析及设计
3.6 PLC系统软件开发介绍
3.6.1 编程软件STEP7简介
3.6.2 项目的创建
3.6.3 硬件组态
3.6.4 软件编程
3.7 系统程序设计
3.8 系统通信
第四章 系统控制策略
4.1 串级控制系统
4.1.1 串级控制结构
4.1.2 串级控制系统性能分析
4.2 模糊-PID控制器的设计
4.2.1 模糊PID算法简介
4.2.2 模糊自适应PID在煤粉喷吹中的应用
4.2.3 系统仿真及运行结果
第五章 上位机监控系统设计
5.1 WinCC软件简介
5.2 建立和组态变量
5.3 系统画面的组态及操作
5.3.1 系统画面的组态
5.3.2 系统组态画面的操作
5.3.3 系统操作规范
5.4 过程值归档及历史曲线的组态
5.5 报表打印与脚本编辑
第六章 结论与展望
6.1 研究结论
6.2 展望
参考文献
致谢
攻读学位期间发表的学术论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]现代变频器的技术特点与发展方向[J]. 许朝山,龚仲华. 制造技术与机床. 2010(01)
[2]高炉煤粉喷吹控制系统述评[J]. 刘克显,王玉涛,魏颖,王师. 东北大学学报. 2001(03)
[3]高炉煤粉喷吹量的自动控制[J]. 何立音. 中国仪器仪表. 2001(02)
[4]新型 PID 控制及其应用──第一讲 PID 控制原理和自整定策略[J]. 陶永华. 工业仪表与自动化装置. 1997(04)
[5]杭钢2＃高炉喷煤计算机控制系统[J]. 周建刚,赵向荣,王炳生,孙红军,陈尚达,赵云龙. 冶金自动化. 1996(01)
[6]13m3高炉喷吹粒煤工业试验研究[J]. 安云沛,何大华,游开铸,吴锦文. 炼铁. 1994(04)
[7]我国高炉喷吹烟煤的现状及几点改进意见[J]. 刘言金. 炼铁. 1991(04)
硕士论文
[1]高炉出渣沟熔渣流量实时检测系统研究[D]. 刘洪刚.山东科技大学 2011
[2]基于组件技术的人机界面（HMI）研究[D]. 马伟民.杭州电子科技大学 2009
[3]基于PLC的自动化立体仓库设计与组态监控[D]. 钱昕.苏州大学 2009
[4]基于PLC与组态软件的城市隧道监控系统的集成[D]. 丁毅.武汉理工大学 2008
[5]恒压供水系统控制及组态监控系统设计[D]. 刘小春.中南大学 2008
本文编号：3442870
本文链接：https://www.wllwen.com/projectlw/yjlw/3442870.html
