軋鋼廠加熱爐溫度控制系統(tǒng)研究.pdf

1、步進式加熱爐是軋鋼廠最重要的設(shè)備之一，它的作用是對鋼坯進行加熱然后供軋鋼機進行軋制，加熱爐加熱效果的好壞很大程度決定了軋制的產(chǎn)品的質(zhì)量。而隨眷社會進步，工業(yè)對加熱爐加熱效果的要求越來越高，而傳統(tǒng)的PID控制在大延遲、強耦合的控制系統(tǒng)中越來越力不從心。本文結(jié)合工業(yè)實際，在燃燒策略、檢測元件、控制器選擇上進行了研究，設(shè)計了一種基于PLC采用雙交叉限幅燃燒策略和模糊PID溫度控制器的加熱爐控制系統(tǒng)。
　　首先，課題介紹了加熱爐的研究歷史

2、和現(xiàn)狀的同時，根據(jù)加熱爐工藝要求和燃燒機理提出了三種不同的燃燒策略:串級比值控制、單交叉限幅控制、雙交叉限幅控制。經(jīng)過理論分析和實驗研究，結(jié)果證明雙交叉限幅加熱爐控制系統(tǒng)能夠使燃料充分燃燒也不會產(chǎn)生空氣過?，F(xiàn)象。
　　其次，對PID控制器、模糊控制理論、模糊PID控制器進行了介紹，在模糊PID控制器設(shè)計中根據(jù)輸入輸出關(guān)系，確定了隸屬度函數(shù)和模糊規(guī)則。并根據(jù)雙交叉限幅燃燒控制系統(tǒng)，溫度控制器分別采用PID和模糊PID控制算法，進行了

3、仿真，結(jié)果顯示采用模糊PID控制器的效果更好。從而決定在設(shè)計中采用模糊PID溫度控制器。
　　最后，課題設(shè)計了基于西門子S7-300型PLC的加熱爐控制系統(tǒng)，上位機采用MCGS軟件完成數(shù)據(jù)計算、報警和安全機制、顯示監(jiān)控畫面、打印報表等功能。下位機程序設(shè)計中分自動控制和手動控制，主要設(shè)計了自動控制時先進行溫度調(diào)節(jié)再進行爐壓調(diào)節(jié)，分模塊實現(xiàn)計算偏差(e)、偏差變化率(ec)，模糊化e、ec，計算和輸出PID三個參數(shù)的功能，實現(xiàn)了模糊P