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VOD炉计算机控制系统设计和控制算法研究

丁宇飞  
【摘要】:随着不锈钢应用领域的扩展和需求量的增加,对不锈钢的质量也提出了越来越高的要求。在不锈钢短暂的数十年发展历史中涌现出众多的冶炼方法和工艺流程,VOD法就是目前生产不锈钢的一种主要工艺方法。 本文针对宝钢集团上海一钢公司实验工厂新建项目——VOD真空精炼试验炉系统,设计开发了基于S7—300系列PLC的VOD炉计算机控制系统,实现了对感应炉装备、顶吹气体装置、底吹气体装置、换枪机构、冷却水系统、喷粉/吹氧/侧温取样枪、真空抽空装置、台车装置等系统的控制。 利用西门子公司的WinCC组态软件,对上位机监控软件组态,实现现场数据实时记录和监控。设计了具有冶炼计时、记录查询、读写工艺参数等功能的动态操作画面。 顶吹气体的流量控制是熔炼过程中的重要问题。针对顶吹气体在小流量时炉内压为对调节阀性能有影响这一特点,设计了专家式PID控制器。根据误差信号的数值及其变化特性,对控制量的输出值进行调整,从实际运行的情况来看,效果比较理想。 VOD炉计算机控制系统己经投入运行,达到了预期的设计要求,并具备一定的工程借鉴参考价值。论文详细介绍了VOD炉的生产工艺流程、控制系统的总体结构设计、硬件选型、控制软件的编制、系统的调试等内容。 最后,对本文所取得的成果做出了总结,同时分析了系统的不足和需要改进的方面。


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