工頻感應(yīng)爐控制系統(tǒng)的設(shè)計與開發(fā).pdf

1、工頻感應(yīng)爐廣泛應(yīng)用于銅及銅合金等金屬的熔煉和鑄造，主要生產(chǎn)工藝環(huán)節(jié)包括銅料熔化和結(jié)晶器澆鑄成型。工頻感應(yīng)爐通常存在如下問題:爐內(nèi)銅液溫度過高，不能或不方便在線實(shí)時測量，無法實(shí)現(xiàn)直接反饋以構(gòu)成閉環(huán)控制回路;目前大多采用人工測量，但銅液溫度不穩(wěn)定，過熱度高，電能浪費(fèi)嚴(yán)重;結(jié)晶器內(nèi)銅液液位和溫度都對最終產(chǎn)品質(zhì)量影響極大，采用人工調(diào)節(jié)液位，常出現(xiàn)液位波動大，工人勞動強(qiáng)度高;對于結(jié)晶器內(nèi)液穴的溫度控制，目前鮮有研究。
　　 本文以上海某銅

2、業(yè)有限公司某車間立式工頻感應(yīng)爐為研究對象，仔細(xì)分析了系統(tǒng)運(yùn)行現(xiàn)狀，研究了系統(tǒng)現(xiàn)存問題，完成了工頻感應(yīng)爐控制系統(tǒng)的設(shè)計與開發(fā)。
　　 結(jié)合工程項(xiàng)目，本文分析了原系統(tǒng)生產(chǎn)現(xiàn)狀，研究了爐缸主體結(jié)構(gòu)、澆注系統(tǒng)特性以及電源系統(tǒng)等部分，指出了原系統(tǒng)存在的若干關(guān)鍵問題，確定了基本的控制任務(wù)。
　　 本文在調(diào)研了多種測溫方法的基礎(chǔ)上，提出一種利用所建模型來估計銅液溫度的軟測量方案。另外特別討論了溫度傳感器的安裝位置。通過仿真驗(yàn)證了在線系

3、統(tǒng)辨識結(jié)果以及銅液溫度跟蹤的可行性。
　　 針對澆注系統(tǒng)，為減輕液位波動，本文設(shè)計了拉坯機(jī)速度控制回路來穩(wěn)定拉坯速度。另外采用DMC-PID串級控制策略，設(shè)計了結(jié)晶器內(nèi)液位的控制方案，并仿真研究了DMC控制器選取不同參數(shù)時的效果。同時也討論了結(jié)晶器內(nèi)液穴溫度的控制問題，并提出了一種可行的控制方案。
　　 論文詳細(xì)闡述了結(jié)晶器液位控制系統(tǒng)的設(shè)計與實(shí)現(xiàn)，基于Siemens S7-300控制平臺，實(shí)現(xiàn)了DMC控制算法，采用WI