智能化高炉探尺控制系统研究

发布时间：2024-01-21 11:36

　　在高炉炼铁设备中,探尺是用来检测炉内料面的,由于高炉工况环境复杂,使得探尺在运行过程中速度具有时变性、非线性等特点,难以建立精确的数学模型,对其实现自动化控制难度很高。本文针对广西某钢厂的450m3高炉的探尺改造项目,设计了一套包括现场操作层、PLC (Programmable Logic Controller)逻辑控制层、远程信息监视层的自动化控制系统。在本系统中,采用西门子S7-300PLC作为主控设备,控制程序采用模块化结构,提出了一种模糊PID(Proportion Integration Differentiation)控制器的新型探尺控制系统设计思路。上位机监控系统采用西门子Wincc组态软件来开发人机界面,以实现对设备的远程监视和控制。本系统的设计既着眼于设备的智能化、自动化运行,又着眼于设备所提供数据的可靠性、真实性,同时兼顾设备改造的施工难度和经济成本,具有很高的实用性和推广价值。本系统中的模糊PID控制器将模糊算法控制和PID控制结合起来,使得该控制器既具有模糊控制灵活、适应性强、智能化程度高等特点,同时又具有PID控制简单方便、控制精度高等特点。在本系统中,详细阐...

【文章页数】：85 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 高炉炼铁控制系统研究背景
    1.2 国内高炉探尺的现状
第二章 接触式探尺概述及其智能化控制工作原理
    2.1 接触式探尺现状分析
    2.2 本课题研究的意义和方向
    2.3 智能化探尺控制系统的工作原理
        2.3.1 智能化探尺系统的硬件组成
        2.3.2 智能化探尺系统的工作原理分析
        2.3.3 模糊PID控制方案
    2.4 采用模糊控制后预计达到的效果
第三章 模糊PID控制器在探尺控制系统中的应用
    3.1 模糊控制理论
    3.2 采用模糊控制的依据
    3.3 模糊PID控制器的应用
        3.3.1 参数模糊化
        3.3.2 输出量的模糊化分析
        3.3.3 输出量Kp的精确化过程
第四章 自动控制系统的设计
    4.1 PLC选型及编程软件
        4.1.1 PLC系统的设计要求
        4.1.2 PLC选型及其硬件设计
        4.1.3 PLC系统编程软件
    4.2 PLC软件开发
        4.2.1 PLC的硬件组态及程序结构
        4.2.2 探尺模糊控制部分程序设计
        4.2.3 探尺控制部分及其程序设计
    4.3 监控系统的开发
        4.3.1 组态软件Wincc
        4.3.2 监控系统的设计
第五章 探尺电控系统的设计与在线调试
    5.1 直流电动机的控制
        5.1.1 直流控制器电路分析
        5.1.2 外部控制电路
    5.2 设备在线调试
        5.2.1 电控系统调试
        5.2.2 PLC程序调试
        5.2.3 相关参数确定
    5.3 实际运行效果评测
第六章 工作总结与展望
    6.1 工作总结
    6.2 展望
参考文献
附录
致谢
攻读学位期间发表的论文情况



本文编号：3881911