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智能化高炉探尺控制系统研究

田金华  
【摘要】:在高炉炼铁设备中,探尺是用来检测炉内料面的,由于高炉工况环境复杂,使得探尺在运行过程中速度具有时变性、非线性等特点,难以建立精确的数学模型,对其实现自动化控制难度很高。本文针对广西某钢厂的450m3高炉的探尺改造项目,设计了一套包括现场操作层、PLC (Programmable Logic Controller)逻辑控制层、远程信息监视层的自动化控制系统。在本系统中,采用西门子S7-300PLC作为主控设备,控制程序采用模块化结构,提出了一种模糊PID(Proportion Integration Differentiation)控制器的新型探尺控制系统设计思路。上位机监控系统采用西门子Wincc组态软件来开发人机界面,以实现对设备的远程监视和控制。本系统的设计既着眼于设备的智能化、自动化运行,又着眼于设备所提供数据的可靠性、真实性,同时兼顾设备改造的施工难度和经济成本,具有很高的实用性和推广价值。本系统中的模糊PID控制器将模糊算法控制和PID控制结合起来,使得该控制器既具有模糊控制灵活、适应性强、智能化程度高等特点,同时又具有PID控制简单方便、控制精度高等特点。在本系统中,详细阐述了如何将模糊PID控制器在PLC中实现的方法,以及在PLC程序中实现模糊控制功能的步骤。根据设备调试和后期实际运行效果,证明该系统具有可靠性强、提供数据准确、适应性强、功能完善等特点,现已投入使用,系统运行状态良好,完全能够满足生产工艺要求。


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