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分布式多处理器系统在穿水冷却过程中的应用
作 者: 杨伟欢
导 师: 叶安丽
学 校: 北京建筑工程学院
专 业: 控制理论与控制工程
关键词: 穿水冷却 分布式多处理器控制 冷却速度 闭环控制 上位机
分类号: TP273
类 型: 硕士论文
年 份: 2012年
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内容摘要
随着钢铁行业的快速发展和国民建设的需要,棒材的生产向高速化、连续化和高产化方向发展,这就要求轧制之后的棒材能够实现快速冷却,以提高生产效率。穿水冷却技术很好的解决了这一问题,通过使轧后的棒材强行穿过高压冷却水,利用热交换原理降低自身温度,提高冷却速度,同时还使棒材的综合性能得到了提升。这一技术得到了行业内的普遍认可。传统的穿水冷却控制方式自动化水平较低,尤其在中小型企业中,控制方式多为单机开环控制,只能实现简单的单任务顺序控制,控制精度较低,某些工序还需要人工干预,因此,控制系统的稳定性、快速性和棒材的冷却效果都不尽理想。为了解决这一问题,本文提出了一种分布式多处理器控制方法,即利用通信网络将物理上分散的多个处理器互连,协同完成同一个控制任务。这种控制方式结合了多处理器和分布式控制的优点,将复杂的控制任务分割成多个功能简单的子系统分派到不同的处理器去完成,简化了单个处理器的控制任务,并通过上位机监控,和对生产现场的历史数据曲线进行分析,验证了这一控制方法的可行性,不但使系统的可靠性和稳定性得到提高,同时还实现了系统的快速响应,也使棒材的冷却精度也得到了提升。
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全文目录
摘要 3-4 Abstract 4-5 目录 5-7 第1章 绪论 7-12 1.1 课题的来源背景 7-8 1.2 国内外研究发展现状 8-10 1.3 课题研究的意义与主要工作内容 10-12 1.3.1 课题研究的目的和意义 10-11 1.3.2 本课题的主要工作任务 11-12 第2章 棒材穿水冷却系统的工艺流程及控制过程 12-19 2.1 棒材穿水冷却工艺流程 12-15 2.1.1 棒材穿水冷却基本原理 12 2.1.2 穿水冷却工艺流程 12-15 2.1.3 穿水冷却工艺中的设备要求及控制环节 15 2.2 棒材穿水冷却生产过程控制环节 15-17 2.3 穿水过程自动控制系统中的三个关键环节 17-18 2.3.1 冷却水压力、温度与流量的控制环节 17-18 2.3.2 淬火时间控制 18 2.3.3 穿水后温度控制 18 2.4 本章小结 18-19 第3章 分布式多处理器控制的穿水冷却系统方案与结构 19-24 3.1 多处理器控制系统概述 19 3.2 分布式多处理器系统 19-21 3.2.1 分布式控制系统 19-20 3.2.2 分布式多处理器系统 20-21 3.3 穿水冷却系统中多处理器的分布式控制方案与结构 21-23 3.3.1 棒材穿水冷却的分布式控制结构 21-23 3.4 本章小结 23-24 第4章 棒材穿水冷却分布式控制系统的软硬件设计 24-44 4.1 传感器的选型 24-30 4.1.1 压力传感器选型 25-26 4.1.2 温度传感器 26-27 4.1.3 红外测温仪 27-28 4.1.4 流量计的选用 28-30 4.2 变频水泵的选型 30-34 4.2.1 水泵的选型 30-31 4.2.2 水泵电机的选用 31 4.2.3 变频器的选型 31-34 4.3 PLC 控制柜的选型与设计 34-38 4.3.1 PLC 概述 34 4.3.2 PLC 选型 34-36 4.3.3 系统 I/O 点配置设计 36-38 4.4 上位机监控 38-39 4.5 系统通信 39-40 4.6 穿水冷却控制系统的程序设计 40-43 4.6.1 棒材温度自动控制程序设计 40-42 4.6.2 报警中断程序程序 42-43 4.7 本章小结 43-44 第5章 棒材穿水冷却过程中上位机监控系统的设计与实现 44-52 5.1 组态软件概述及选择 44-46 5.1.1 组态软件概述 44 5.1.2 组态软件的选择 44-45 5.1.3 Wincc 建立应用程序项目的步骤 45-46 5.2 Wincc 与 PLC 的通讯 46 5.3 穿水冷却系统的上位机组态系统设计 46-51 5.3.1 主界面 46-47 5.3.2 数据库查询界面 47-50 5.3.3 系统参数表画面 50-51 5.4 本章小结 51-52 总结与展望 52-53 参考文献 53-56 致谢 56-57 攻读硕士学位期间发表的学术论文 57-58 附录 1 棒材温度自动控制程序 58-62 附录 2 水泵的变频启动程序 62-66
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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
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