学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

台车式热处理炉控温系统结构及方法研究

作　者: 关宏志
导　师: 蔡培力
学　校: 辽宁科技大学
专　业: 热能工程
关键词: 台车式燃气热处理炉 模糊控制 智能仪表 PLC
分类号: TP273
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
下　载: 147次
引　用: 2次
阅　读: 论文下载
 

内容摘要


本文以鞍钢重型机械有限公司锻造厂燃气台车式热处理炉为研究对象,针对其动态特性和生产工艺要求制定台车式热处理炉控温系统的设计方案及对该控温系统的研究。热处理炉炉温控制具有大的非线性及时间滞后性,很难用数学方法建立精确的数学模型,生产工艺要求炉内温度均匀,升温和降温应满足一定的速度,满负荷温度响应速度≥200℃/分钟,控温精度≤±3℃,炉内各温区温度均匀性≤±5℃,采用传统的单回路PID方法很难满足工艺要求。本文采用智能仪表和PLC复合控制系统完成炉内温度分区控制,将热处理炉纵向分成四个温区,每个温区由相对的两个或四个烧嘴组成,由四台欧陆表完成区域温度控制;炉内主管道煤气和空气流量的控制由PLC完成。将模糊控制和时间比例算法引入台车式热处理炉控温系统;以现场操作人员的操作经验和数据形成较完善的语言控制规则,制定了主煤气、空气的模糊控制器,从而避开控制过程中的不确定性、不精确性、噪音以及非线性、时变性和时滞性等影响,改善系统动态控制特性,实现炉温精确控制。本文利用Matlab模糊逻辑工具箱建立模糊控制规则表,用Simulink进行系统仿真及参数调整。仿真和实际应用过程表明:设计方案正确,响应指标符合要求,炉内温度均匀,控温精度较高,运行稳定、可靠。

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-7
目录  7-9
第一章 文献综述  9-14
  1.1 课题背景  9-10
  1.2 燃气热处理炉控温技术的现状与展望  10-12
    1.2.1 控温系统结构概述  10-11
    1.2.2 控温方法应用  11-12
  1.3 燃气热处理炉对控温系统的要求  12-13
  1.4 课题研究内容  13-14
第二章 燃气热处理炉控温系统设计  14-28
  2.1 热处理炉控温系统方案的确定  14-16
    2.1.1 热处理工作过程  14
    2.1.2 控温系统的工作原理及主要功能  14-15
    2.1.3 控温系统的主要特点  15-16
    2.1.4 控温系统整体结构  16
  2.2 PLC应用系统  16-19
    2.2.1 S7-300PLC的硬件结构  18-19
    2.2.2 主煤气控制系统  19
    2.2.3 主空气控制系统  19
  2.3 智能仪表应用系统  19-23
    2.3.1 智能仪表的发展状况  19-21
    2.3.2 欧陆控温表概述  21-22
    2.3.3 时间比例方法在控温系统中的应用  22-23
  2.4 控温系统结构设计  23-28
    2.4.1 S7-300PLC模块配置  23-24
    2.4.2 控温系统工艺流程  24-25
    2.4.3 上位机与下位机之间的通讯  25-28
第三章 主煤气流量的模糊控制  28-40
  3.1 模糊控制系统概述  28-29
  3.2 常用模糊控制器类型  29-30
    3.2.1 单变量模糊控制器  29-30
    3.2.2 多变量模糊控制器  30
  3.3 主煤气模糊控制器设计  30-40
    3.3.1 模糊控制器的结构设计  31
    3.3.2 模糊语言变量选择  31-32
    3.3.3 模糊隶属函数的选择  32-34
    3.3.4 输入输出论域的选择及隶属函数赋值  34-35
    3.3.5 模糊控制规则的确定  35-37
    3.3.6 反模糊化设计  37-39
    3.3.7 采样周期的选择  39-40
第四章 主煤气流量的仿真分析  40-44
  4.1 计算机控制仿真技术  40-41
  4.2 Simulink工具箱介绍  41-42
  4.3 主煤气控制系统仿真分析  42-44
第五章 热处理炉控温系统软件设计  44-55
  5.1 主煤气控制系统PLC软件设计  44-50
    5.1.1 S7-300PLC编程软件简介  44-45
    5.1.2 Step7编程举例  45-50
  5.2 控温系统监控界面设计  50-55
    5.2.1 西门子WinCC组态软件简介  50
    5.2.2 S7-300与WinCC之间通讯的实现方法  50
    5.2.3 基于WinCC的控温系统监控界面设计  50-55
结论  55-56
参考文献  56-59
致谢  59

相似论文

  1. 电缆巡检车图像引导技术的研究,U469.6
  2. 交联电缆生产线电控系统的研制,TP273.5
  3. 模糊控制、神经网络在平面二级倒立摆中的应用,TP273.4
  4. 非线性变结构导引规律的研究,TJ765
  5. 自适应模糊控制算法研究及其实现,TP273.4
  6. 基于气体还原法的钢丝镀锌自动化生产线关键技术的研究,TQ153.15
  7. 风光互补并网发电系统及最大功率点追踪,TM61
  8. 片状农业物料滚筒干燥控制系统研究,S226.6
  9. 一种多用途采摘机器人末端执行器的设计与研究,S24
  10. 板球系统的控制算法研究,TP13
  11. 船舶生活污水处理设备研究,X703
  12. 磷脂酶C和D在木聚糖酶诱导的水稻悬浮细胞抗病反应中的作用,S511
  13. 矿用电动机软起动器实验装置设计,TM343.2
  14. 基于DSP的石材加工用摆式砂锯机电机节能控制器的研究与开发,TM343
  15. 中密度板纤维干燥系统与PLC控制系统设计,TP273
  16. 龙门刨床模拟实验装置的设计,TG551.2
  17. 太阳能冷热暖三联供热泵机组监控系统的设计与实验研究,TK511.2
  18. 立体车库实验装置控制系统的设计,U491.71
  19. 永昌泾河口工程自动化管理系统设计与实现,TP315
  20. 冷轧机乳化液系统的优化设计,TP273
  21. 司家营选矿厂磨矿分级过程研究及应用,TP29-A1

中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 自动化技术及设备 > 自动化系统 > 自动控制、自动控制系统
© 2012 www.xueweilunwen.com