集散控制系统在本钢连轧厂4加热炉的应用

摘要

该论文以本钢热连轧厂4号步进式加热炉的技术改造为研究背景,在查阅了大量国内外相关文献和在现场调研的基础上,综述了集散控制系统的国内外发展历程、研究现状及发展趋势.并对霍尼韦尔公司的Plantscape集散控制系统的工控组态软件的功能进行了分析.阐述了该集散控制系统的主要设备和系统配置及用工控组态软件实现控制策略的方法.深入分析Plantscape集散控制系统在步进式加热炉燃烧的自动控制原理:双交叉限幅燃烧控制、压力控制、加热炉炉温控制、换热器保护控制、汽包水位控制及自动联锁停炉控制等.该系统运行可靠稳定,操作方便,正确调整有关参数,就能达到较好的控制效果.提高了烧钢质量,降低了操作人员的劳动强度.同时该系统采用集中统一管理,即使发生事故,能够合理迅速地处理和重新启动系统.若工作站停机,只要C200混合控制器工作正常,加热炉同样能够正常运行.Plantscape集散控制系统具有良好的开放性和灵活多样的组态功能,充分利用这些特点可以对它进行深入的开发,完善系统的控制功能,达到优化控制的目的.

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章概述

1.1项目背景及综述

1.2集散控制系统的发展过程

1.2.1集散控制系统产生的背景

1.2.2集散控制系统发展的三个阶段

1.3集散控制系统的发展方向

1.4集散控制系统的特点

1.5本论文的主要工作

第二章集散控制系统基础知识

2.1集散控制系统组成

2.1.1过程控制单元

2.1.2数据采集

2.1.3人-机接口装置

2.1.4监控计算机

2.1.5通信系统

2.2集散控制系统的体系结构及基本功能

2.2.1集散控制系统的体系结构

2.2.2集散控制系统的基本功能

2.3集散控制系统的通信网络

第三章加热炉的工艺要求及控制系统配置

3.1加热炉工作目的

3.2加热炉设备

3.2.1加热炉设备组成

3.2.2工艺流程简介

3.3集散控制系统的构成及系统配置

第四章集散控制系统功能分析

4.1总体说明

4.2软件控制功能分析

4.3加热炉炉温控制

4.3.1温度信号选择

4.3.2控制器控制模式切换

4.3.3启动和紧急停炉

4.3.4温度控制原理

4.4燃烧控制

4.4.1预热空气流量温差补正

4.4.2煤气流量温差补正

4.4.3双交叉限幅控制

4.4.4空燃比β的确定

4.4.5主从控制

4.5压力控制

4.5.1加热炉炉压控制

4.5.2煤气总管压力控制

4.5.3助燃空气压力控制

4.5.4加热炉重油总管压力控制

4.5.5自动联锁停炉控制

4.6换热器保护控制

4.6.1稀释风控制

4.6.2温度信号选择

4.6.3热风放散控制

4.7汽化冷却系统

4.7.1汽包水位控制系统

4.7.2热水循环系统

4.8 HoneyweII工控组态软件功能分析

第五章加热炉炉温控制算法研究

5.1炉温动态特性简析

5.1.1加热炉模型

5.1.2加热炉炉温特性

5.2 PID算法

5.2.1数字PID控制算法分析

5.2.2对炉温控制器模型分析

5.2.3 PID参数整定的方法

5.2.4数字PID控制算法的改进

结论

参考文献

致谢