球罐現(xiàn)場焊后整體熱處理自動控制系統(tǒng)的研究.pdf

1、球罐現(xiàn)場焊后整體熱處理時的球殼溫度是一個非常重要的指標(biāo).該球罐熱處理采用高速噴嘴內(nèi)燃法,處理過程是一個典型的純滯后、大慣性非線性系統(tǒng),對其進(jìn)行溫度控制具有很大的難度.該文以球罐現(xiàn)場焊后整體熱處理自動控制系統(tǒng)為對象,主要介紹了球罐現(xiàn)場焊后整體熱處理的方法、特點、原理以及存在的問題和解決方法,分析組成系統(tǒng)需要的硬件結(jié)構(gòu)、原理及其軟件界面設(shè)計;由于其實驗的危險性,針對該系統(tǒng)建立各個環(huán)節(jié)的數(shù)學(xué)模型,對系統(tǒng)進(jìn)行仿真,通過對仿真算法的研究改善系統(tǒng)的

2、控制指標(biāo),對于提高球罐現(xiàn)場焊后整體熱處理自動控制的性能具有現(xiàn)實意義.該控制系統(tǒng)采用西門子的S7-300可編程控制器進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)分析,采用WinCC組態(tài)軟件進(jìn)行計算機(jī)實時控制,配合壓力傳感器、流量傳感器、流量積算儀、火焰監(jiān)測、點火裝置及PC機(jī)等組成球罐現(xiàn)場焊后整體熱處理自動控制系統(tǒng).該系統(tǒng)測量溫度主要通過輻射和熱傳導(dǎo)方式,造成系統(tǒng)純滯后、大慣性的特點.該實驗采用常規(guī)PID控制器和模糊PID控制器為控制策略,通過實驗曲線比較,模糊PI

3、D控制器的控制質(zhì)量優(yōu)于常規(guī)PID控制器.在界面設(shè)計中顯示了實時溫度、風(fēng)量、油量、實時溫度曲線及控制方法和參數(shù)的選擇,該次設(shè)計基本符合要求,具有實用價值,試運(yùn)行成功.在建立數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上,采用PID算法、Smith預(yù)估器、模糊控制器和模糊PID控制器的控制策略,用VC++6.0開發(fā)了球罐現(xiàn)場焊后整體熱處理控制系統(tǒng)的仿真程序.仿真結(jié)果表明:PID控制器不適合用于控制純滯后系統(tǒng),超調(diào)量大,調(diào)節(jié)時間長;模糊控制器可以彌補(bǔ)上述缺點,但是容易出現(xiàn)