42m臥式退火爐PID-模糊控制系統(tǒng)在PLC環(huán)境下的設(shè)計(jì)與開發(fā)

作者：胡玲艷

摘要：本文以大連萬通工業(yè)裝備有限公司"邯鄲金鑫鋼鐵廠42米球墨鑄鐵管退火爐改造工程"為選題背景,詳細(xì)分析了采用PLC控制技術(shù)結(jié)合工業(yè)計(jì)算機(jī)進(jìn)行退火爐自動(dòng)化過程設(shè)計(jì)的基本原理及方法,取代了其原先主要依靠手工操作的繼電控制方式. 論文在分析退火爐特性及工作環(huán)境的基礎(chǔ)上,分別給出了采用PLC控制技術(shù)進(jìn)行工業(yè)過程設(shè)計(jì)的硬件配置過程和軟件設(shè)計(jì)方法.其中軟件設(shè)計(jì)分為上位機(jī)監(jiān)控部分和下位機(jī)PLC程序設(shè)計(jì)部分,分別由西門子公司提供的組態(tài)軟件WinCC5.0和程序設(shè)計(jì)軟件Step7 v5.0實(shí)現(xiàn).監(jiān)控部分由多個(gè)組態(tài)界面構(gòu)成,可以將退火爐當(dāng)前的所有狀態(tài)信息集中顯示到上位機(jī),便于操作人員了解系統(tǒng)全貌和各點(diǎn)的工作狀況,并可實(shí)時(shí)調(diào)整系統(tǒng)參數(shù),優(yōu)化系統(tǒng)輸出,大大提高控制過程的自動(dòng)化程度,改善操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度,降低故障率.系統(tǒng)的PLC程序設(shè)計(jì)利用PLC的編程軟件Step7,采用結(jié)構(gòu)化的編程方式,直觀清晰,易于修改和調(diào)試.在控制算法方面,本論文針對(duì)退火爐高溫段的控溫系統(tǒng),考慮到退火爐各爐段所具有的耦合性,非線性,大慣性等特征,在傳統(tǒng)PID控制基礎(chǔ)上,利用PLC的軟件編程環(huán)境,根據(jù)現(xiàn)場工程技術(shù)人員的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)知識(shí),進(jìn)一步開發(fā)設(shè)計(jì)了參數(shù)因子自尋優(yōu)模糊控制系統(tǒng),該模糊控制器能夠根據(jù)現(xiàn)場不同情況,尋優(yōu)參數(shù)因子值,從而實(shí)現(xiàn)模糊規(guī)則的自調(diào)整,進(jìn)一步優(yōu)化輸出結(jié)果.

關(guān)鍵詞：退火爐 模糊控制 PLC 繼電器

被引量： 6

年份： 2004