论文部分内容阅读
随着中国工业的快速发展,很多制造生产行业对高质量板材的需求量越来越大。退火炉是钢板材生产中的重要设备,因为它的生产周期比较短,成本相对较低,所以在板材生产中应用比较多。本文以包钢薄板厂硅钢生产线连续退火炉为背景,针对其连续卧式退火炉控制系统设计,并针对其大滞后,时变性进行温度控制策略研究,对控制系统中的炉温控制回路,空气、煤气流量回路进行了分析,对系统中采用的双交叉限幅控制进行了研究。通过对现场实际生产的炉温控制情况进行分析,P I D炉温控制在产线运行平稳时控制稳定,但当外界条件变化时温度波动较大。通过研究对比P I D控制与模糊PID控制,发现后者控制方法对炉温变化的跟踪性能好,超调量较小,调节时间较短,稳定性强。退火炉控制系统采用PCS7控制系统,包含三层网络结构,分别是计算机监控层,执行控制层,现场控制层。PCS7控制系统采用优秀的上位机软件WinCC作为操作和监控的人机界面,可以查看实时和历史数据曲线;利用开放的现场总线和工业以太网实现现场信息的采集和系统通讯;采用西门子s7–400PLC,实现所有的控制功能,主要进行了软、硬件的设计工作:硬件设计方面进行了变量统计,根据变量统计结果进行了设备选型,包括传感器,功能模块等,并进行了电气原理图的绘制。软件方面,利用西门子公司Step7软件进行了具体功能实现,最后利用MATLAB中的Simulink功能进行了仿真比较,对比了传统PID控制和模糊PID控制,根据仿真曲线可以看出模糊PID控制炉温效果更好。