涟钢焦炉加热燃烧过程控制系统设计及其应用

摘要

本文在深入进行焦炉加热燃烧过程工艺分析的基础上，根据控制系统设计要求，提出了控制系统的总体结构，包括过程参数检测、工艺过程在线监视、立火道温度实时在线软测量模型以及混合煤气压力、分烟道吸力和火道温度控制回路的设计。 焦炉加热燃烧过程复杂，各种参数众多，采用西门子S7-400系列PLC对各类参数，包括温度、流量和压力等的在线检测，以及对工艺流程的实时监控，并采用WinCC控制系统完成工艺流程的监视。同时由于立火道温度直接测量的困难性，根据蓄热室项部温度建立立火道温度软测量模型，通过模型得到立火道温度的偏差，采用模糊专家控制策略，调整煤气的流量和空气量的设定值，构成温度控制回路：为了控制炉温的稳定及煤气的充分合理燃烧，设计压力控制回路、吸力控制回路使煤气量和空气量稳定在设定值上。 讨论了控制系统的实现，过程监控和信息管理的实现主要是由下位机PLC系统和上位机WinCC集散控制系统通过组态软件完成，而它们之间是通过以太网模块CP443-1组成工业以太网进行数据通信；过程控制实现是由采用VC++语言编写的控制软件实现，采用OPC技术实现控制软件与组态软件的通信。 控制系统已经投入生产运行，工业运行结果表明，控制系统设计满足了实际应用的需要，对提高焦炭质量，降低能耗，延长炉体使用寿命都有重要意义，为企业创造了显著的经济效益和社会效益。

目录

文摘

英文文摘

原创性声明及关于学位论文使用授权说明

第一章绪论

第二章控制系统总体结构

第三章过程参数检测与控制回路设计

第四章系统实现与工业应用

第五章结论与展望

参考文献

致 谢

攻读学位期间主要研究成果