BP神经网络在中频感应加热电源的应用研究

摘要

目前在金属加热行业中,越来越多的感应加热电源取代了传统的加热炉,多年的生产经验说明,传统的加热炉已经不适应现代工业的发展需求,因其暴露的弊端:污染环境、能源利用率低、生产设备投资较大等,所以寻求一种高能源利用率、简单又无污染的加热电源成为迫切需要。
　　“感应加热”是利用电磁场的能量转换来达到加热的目的,这种加热方式加热均匀、加热效率高、无污染、易控制等优势在工业各个行业得到广泛的应用。智能中频感应加热电源用于金属链条的淬火和回火工艺热处理系统集一系列优良品性于一体:友好的人机界面,方便系统的操作及显示、完善的通信系统、系统加热时间快且温度和工件加热时间精度比较高、自动化程度高、有变压器隔离的感应加热设备安全可靠、能源利用率比较低、性能稳定等,推动了当代工业热处理领域生产流水线向前迈进了一大步。
　　本文将“感应加热”应用到链条的淬火和回火热处理工艺设备中,利用西门子S7-200PLC产品对智能中频感应加热电源控制系统进行设计,系统操作方便、控制精确、成本低、运行稳定、节能效果也比较好,满足工业链条的淬火和回火工艺发展对热处理生产的要求。该系统经过在企业的实际应用,验证了系统的实用性、可靠性及灵活性。
　　本文从感应加热的基本原理入手,介绍了链条淬火和回火热处理相关工艺,PLC控制加热系统的设计,PLC的自由端口通讯等方面对整个控制系统进行阐述,其内容主要包括以下几个方面:
　　(1)简单介绍了感应加热的基本原理,感应加热电源的发展历史及状况等;
　　(2)对系统采用的PLC进行了相关介绍,对中频感应加热电源系统设计进行了概述,设计了加热电源,分析并比较了串联型和并联型感应加热电源,简要分析了系统的主电路结构;
　　(3)结合实际,对PLC的硬件和软件做了相关的介绍,采用串级双闭环对系统进行了PI设计,同时对PI算法进行了改进——BP神经网络算法。
　　(4)利用PLC的自由端口通讯,进行PLC与触摸屏的人机界面,使系统操作更易于实现自动化及智能化。

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目录

第1章 绪论

1.1 课题来源

1.2 智能中频感应加热电源的发展

1.3本论文内容及研究意义

1.4 论文的组织

第2章 PLC控制智能中频感应加热电源热处理系统设计

2.1 SIMATIC S7-200可编程控制器

2.2 热处理智能中频感应加热电源系统设计

2.3 中频感应加热电源设计

2.4 主电路结构分析

2.5 本章小结

第3章 PLC控制智能中频感应加热系统的设计

3.1 PLC控制智能中频感应加热系统的硬件设计

3.2 PLC控制智能中频感应加热系统的软件设计及算法

3.3 PLC在运行中的故障及处理

3.4 本章小结

第4章 S7-200 PLC自由端口通信

4.1 S7-200 PLC自由端口通信概述

4.2 人机界面

4.3软件设计

4.4 本章小结

第5章 结论与展望

5.1 结论

5.2 展望

参考文献

致谢

个人简历、攻读硕士学位期间发表的学术论文

附录A 系统控制原理图