2＃炼铁高炉的集中监控系统

摘要

该文从实际问题出发,在济钢第二炼铁厂技术改造时,以Profibus现场总线为基础,为其设计了一套2＃炼铁高炉的集中监控系统,主要完成计算机数据采集、所有设备之间的通讯及上位监控的功能.该系统以SIEMENS公司的PLC S7-300系列作为数据采集单元及控制单元,在各种检测设备配合下对多个检测量进行数据采集及相关设备之间的通讯任务,并依据检测到的数据对高炉的汽包水位、热风温度实施自动控制,以达到期望的要求;该文对PLC与现有设备之间的数据通讯,上位监控进行了研究,针对工程实际中具体情况进行了分析,并结合现场总线技术、OPC技术以及Visual basic编程方法等,给出了解决方案.该文为实现对控制对象的自动控制,对其控制方法进行了研究,采用基本的PID算法对其实施控制,同时用PID参数的模糊自整定及前馈—反馈复合控制等方法来对传统PID算法进行改进,以达到满意的效果.

目录

摘要

ABSTRACT

符号说明

第1章 前言

第2章 炼铁厂生产线概况

2.1炼铁厂生产工艺流程

2.2二炼铁厂2#高炉生产现状

第3章 控制系统的整体设计方案

3.1设计依据

3.2系统的方案原则

第4章 控制系统的具体设计

4.1总体结构

4.1.1综述

4.1.2系统硬件结构

4.2上料室数据采集单元

4.3中心控制单元

4.3.1主PLC系统

4.3.2上位机监控系统

4.4数据通讯系统

4.4.1现场总线通讯

4.4.2中心控制单元与槽下上料系统的通讯

4.4.3上位机与智能积算仪的通讯

4.4.4上位机间的网络通讯

4.5系统的抗干扰措施

4.5.1电源干扰的抑制

4.5.2接地防干扰

4.5.3屏蔽抗干扰

4.5.4配线安排抗干扰

第5章 控制策略研究

5.1控制任务的提出

5.1.1热风温度对高炉顺行的影响

5.1.2汽包水位对高炉顺行的影响

5.2热风温度控制方案研究

5.2.1控制对象特性研究

5.2.2基于常规PID调节的反馈控制

5.2.3基于参数自整定模糊PID调节的反馈

5.3汽包水位的控制

5.3.1改进型积分分离型PID调节

5.3.2汽包水位的动态特性

5.3.3前馈控制方案

5.3.4前馈—反馈控制方案

5.4控制效果的讨论

结束语

致谢

参考文献

附录