30吨电弧炉计算机集散控制系统

摘要

论文以大连金牛有限公司第二炼钢厂30吨电弧炉计算机集散控制系统为研究背景,在查阅了大量国内外相关文献的基础上,综述了电弧炉控制技术的发展历程、研究现状及今后的发展趋势.根据电弧炉熔炼工艺对控制系统的控制要求,给出了控制系统整体设计方案,并着重对电极调节器的控制策略进行了较深入的研究,提出了一种具有前馈环节的电弧炉电极升降PID自适应控制器.此外,由于传统PID控制器属于一种线性控制器,存在着快速性和调节时尚不能兼顾等缺点,该文提出了一种非线性控制器,控制器的输出是与偏差的平方成比例的,提高控制系统性能.论文还对电弧炉计算机集散控制系统的硬件系统配置作了详细的说明.在电极调节器控制方案设计的基础上给出了实用的控制算法的实现方法,应用德国西门子公司S7-400系列编程软件编写了整个控制系统控制软件,包括电极调节控制单元、液压站控制单元、真空开关合、分闸控制单元、变压器调压换档控制单元和其它逻辑控制单元.并结合控制系统的硬件进行了离线调试.

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章概述

§1.1电弧炉炼钢的特点

§1.2电弧炉自动化技术的发展概况

§1.2.1电弧炉炼钢过程控制方法的研究现状

§1.2.2电弧炉炼钢过程自动化现状

§1.2.3电弧炉炼钢过程自动化发展趋势

§1.3课题来源

§1.4本文所做的工作

第二章电弧炉炼钢的设备及工艺简介

§2.1电弧炉炼钢工艺简述

§2.2电弧炉炼钢设备简介

§2.2.1电气设备

§2.2.2机械设备

第三章电弧炉炼钢控制策略及电极调节器设计

§3.1电弧炉炼钢对电极调节器的要求

§3.2电极调节器的特点及结构原理

§3.2.1电极调节器的特点

§3.2.2电极调节器的结构原理

§3.3电极调节控制策略的选择

§3.3.1电极调节控制策略

§3.3.2电极调节控制策略的比较

§3.4控制算法

§3.4.1具有前馈环节的PID自适应控制器

§3.4.2 PID控制器参数整定

§3.4.3非线性控制器

§3.3本章小节

第四章控制系统硬软件环境

§4.1控制系统结构

§4.2上位机配置与功能

§4.2.1上位机的软件与硬件配置

§4.2.2上位组态软件WinCC简介

§4.2.3上位机实现的基本功能

§4.3 PLC系统的硬件组态

§4.3.1 PLC系统硬件配置

§4.3.2 PLC网络连接

§4.4 PLC软件编程环境

§4.4.1 PLC开发软件Step7 V5.1简介

§4.4.2程序的组织结构

§4.5本章小节

第五章电弧炉计算机控制系统的软件设计

§5.1控制系统(下位机)控制功能

§5.2控制系统(下位机)软件设计

§5.2.1电极调节PLC程序设计

§5.2.2炉体动作PLC程序设计

§5.3本章小节

结束语

致谢

参考文献