基于模糊PID控制的竖炉球团计算机控制系统

摘要

计算机技术的发展,特别是微型计算机技术的快速发展,为PLC控制系统的应用奠定了基础。PLC控制系统上位机和下位机对现场设备的信号采集和控制,保证了工业生产的稳定性和安全性。本文以西门子公司S7-300PLC和组态王6_52在竖炉球团生产工艺自动控制系统中的应用为例,详细介绍了计算机控制系统设计需要遵守的基本原则、系统设计的工作步骤、注意事项等;以25万吨/年球团工程、生活污水处理自动控制系统设计、10万吨/年冷固球团厂工程三个实际项目为研究背景,介绍了PLC控制系统的模块化编程,以及对PLC控制系统常用程序进行了总结。
　　文章以“控制方式—控制系统—计算机控制系统—PLC控制系统”为主线,首先介绍了控制系统的两种基本控制方式---闭环控制和开环控制,进一步比较了基于两种控制方式下控制系统的基本结构和工作原理;引出计算机控制系统与PLC控制系统,介绍其硬件、软件结构,工作方式、原理等;详细叙述了计算机控制系统设计的基本原则、步骤及其他安全注意事项。然后文章以基于西门子公司S7-300PLC和亚控组态王6_52的竖炉球团项目为例,以结合实际工程案例的方式进一步详细介绍了PLC控制系统的设计。
　　在竖炉球团系统设计中,针对球团生产过程中竖炉温度控制对象的非线性、时变性及不确定性等特点,在温度控制方案上采用模糊控制+常规PID控制方法来控制煤气流量,进而控制温度。通过采用模糊PID控制方法控制温度,减少了温度的波动性,提高了系统运行的稳定性和安全性。
　　在日益激烈的市场竞争下,如何缩短系统设计的周期,提高系统设计的编程效率,已经成为一个重要的课题。本文主要从两方面,对PLC控制系统的编程技巧进行了探讨。一方面,在系统设计过程中存在许多不必要的劳动,应该尽量利用已经设计好的系统,总结系统设计的常用程序,提高系统的设计效率。另一方面,对于控制复杂,编程较多的系统,需要改进编程技巧,采用模块化编程,减少系统设计过程中重复的编程。

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第1章 绪论

1.1 研究背景和研究目的

1.2 课题现状分析

1.3 本课题的研究问题和主要内容

第二章 计算机控制系统简介

2.1 控制系统的控制方式

2.2 计算机控制系统的结构和原理

2.3 PLC控制系统

2.4 PLC控制系统设计

第三章 竖炉模糊球团计算机控制系统

3.1 炉球团生产工艺简介

3.2 竖炉球团计算机控制系统控制要求

3.3 控制系统的硬件选型

3.4 控制系统的总体设计方案

3.5 软件设计

3.5 .3 组态软件监控界面设计

3.6 调试

3.7 投入使用

第四章 缩短系统设计周期的方法

4.1 设计可重用性

4.2 PLC常用程序

4.3 PLC模块化编程

第五章 工作总结和展望

5.1 工作总结

5.2 不足和展望

参考文献

附录

个人简介

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