基于熔池功率平衡的礦熱爐控制系統(tǒng)研究.pdf

1、礦熱爐是生產(chǎn)鐵合金的主要設(shè)備，對(duì)其控制的好壞直接影響到產(chǎn)品的質(zhì)量和企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。對(duì)礦熱爐進(jìn)行控制策略的研究和自動(dòng)化技術(shù)改造，對(duì)企業(yè)的增產(chǎn)降耗，減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度，有重大的意義和價(jià)值。本文以礦熱爐為背景，結(jié)合礦熱爐工藝技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)，在對(duì)國(guó)內(nèi)外礦熱爐節(jié)能、降耗技術(shù)等綜合分析，對(duì)重要設(shè)備的先進(jìn)技術(shù)進(jìn)行消化、吸收的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了礦熱爐控制系統(tǒng)的總體方案，構(gòu)建了礦熱爐控制系統(tǒng)，探討和研究了相關(guān)控制算法在礦熱爐控制中的應(yīng)用。 ⑴在分析了國(guó)

2、內(nèi)外研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，針對(duì)系統(tǒng)應(yīng)用背景，提出了系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案，并對(duì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法與功能進(jìn)行了規(guī)劃和描述。 ⑵由于礦熱爐是一個(gè)具有較強(qiáng)非線性、時(shí)變性和強(qiáng)藕合的被控對(duì)象。針對(duì)當(dāng)前采用電流作為控制量的弊端，在分析礦熱爐生產(chǎn)工藝的基礎(chǔ)上，對(duì)當(dāng)今國(guó)內(nèi)外先進(jìn)的礦熱爐控制技術(shù)進(jìn)行了優(yōu)化、組合，將低頻電源技術(shù)應(yīng)用到礦熱爐控制系統(tǒng)中，解決了礦熱爐短網(wǎng)阻抗不相同引起的功率不平衡現(xiàn)象，同時(shí)用高精度的羅氏線圈電流互感器采集短網(wǎng)電流，并采用智能控制算法保

3、障了控制三相熔池功率平衡的實(shí)現(xiàn)。 ⑶在控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，針對(duì)礦熱爐生產(chǎn)工藝流程的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了由上位機(jī)(PC)和下位機(jī)(PLC)構(gòu)成的控制系統(tǒng)方案。上位機(jī)采用WINCC軟件，提供了人機(jī)交互界面，設(shè)計(jì)了監(jiān)控應(yīng)用程序，完成系統(tǒng)和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)管理、顯示、報(bào)警及監(jiān)控等功能；下位機(jī)采用具有模塊化結(jié)構(gòu)的西門(mén)子S7-300可編程控制器，完成系統(tǒng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集和對(duì)生產(chǎn)流程及工藝參數(shù)的控制。 ⑷在礦熱爐控制的核心——電極調(diào)節(jié)方面，由于礦熱爐非線性和