推钢炉过程控制系统设计

推钢炉过程控制系统设计

              摘    要

随着我国经济的迅速增长，伴随着现代工业自动化水平的提高，能源短缺已成为目前社会各界关注的焦点。钢铁工业降低能耗不仅是中国节能减排工作的需要，也是钢铁工业自身提高效益、实现可持续发展的要求。加热炉是冶金企业主要的过程设备，其自动控制策略是过程控制领域内的一个重要的研究方向。如何使自动控制系统能够确保钢坯的加热质量、节约加热炉的能耗冲恻梦系统的最佳燃烧、延长”加热炉设备的寿命一直是该研究领域主要的研究内容。我国经济正蓬勃发展,钢材需求旺盛，设计一套合理的加热炉燃烧控制系统有其巨大的经济效益，节能、环保意义。本设计以加热炉达到充分燃烧，提高热效率为目的。通过实施加热炉在线燃烧控制来保证空燃比的精度，进而实现节能、环保意义。设计中主要着重考虑加热炉工艺知识，应用自动化控制原理构建一套合理的加热炉燃烧控制系统，通过PID参数整定达到最佳燃烧的控制目的。然后应用MATLAB仿真软件中的工具Simulink工具箱对加热炉燃烧控制系统进行仿真验证系统的可行性。

关键词：加热炉；燃烧控制；双交叉限幅；节能

目     录

1 摘    要 I

2 Abstract II

1  绪论 1

1.1课题背景及竞义 1

1.2 国内外加热炉计算机控制系统研究和应用现状 2

1.3  本文的主要工作 3

2加热炉控制系统设计 4

2.1加热炉工艺优化 4

2.2  燃烧系统设计 5

2.3  炉压控制设计 7

2.4  温度检测设计 8

2.5  流量检测控制设计 9

3 双交叉限幅的改进 11

3.1  控制系统工作原理 11

3.1.1  PID控制原理及特点 11

3.1.2  PID调节概述 12

3.1.3 基于MATLAB /Simulink环境下的PID参数整定 13

3.2  过程建模目的和要求 15

3.2.1  过程建模目的 15

3.2.2  过程建模的要求 15

4  应用MATLAB对加热炉燃烧控制系统进行仿真 17

4.1  建模思想 17

4.2  算法说明 17

4.3 在Matlab中对工艺过程参数建模 19

4.4  限幅器S函数 20

4.5  仿真结果 24

结  论 27

致  谢 28

参考文献 29