钢包底吹氩气监控系统的优化与设计

摘要

钢包底吹氩气流量的精确控制,对减少钢铁加工成本、提升钢铁纯净度具有重要意义.大部分钢铁设备在底吹氩气控制方式上仍采用传统比例积分微分(PID)控制和操作人员实时调整吹氩设定值相结合的方式,存在自动化水平低、工人劳动强度高、氩气设定值变化频繁等问题.针对上述问题,以工业相机采集钢水裸露面积图像为基础,结合LabVIEW软件和西门子S7-400,设计一种钢包底吹氩气监控系统.建立钢包底吹氩气的数学模型,并通过现场数据确定数学模型的参数,采用模糊自适应PID控制方式自动调整氩气流量设定值、缩短精炼时间,使系统获得较好的动态性能和稳态性能,最后通过Matlab/Simulink仿真证明了其控制的有效性.仿真结果表明:采用模糊自适应PID控制效果明显优于传统PID控制,可以为实际的钢包底吹氨气制度及相似系统的优化设计提供有益的借鉴.