转炉炼钢煤气回收利用自动控制系统的研究与应用

【摘要】：转炉炼钢作为最主要的炼钢方法，其炼钢效率和质量都优于平炉炼钢，在发达国家转炉炼钢达50%以上，到2010年为止发达国家的钢材消费年增长率为0.7%，发展中的中国为3.8%，太平洋地区增长为4.57%，钢材消费的持续增长为中国钢铁工业的发展提供了良好机遇，在我国转炉炼钢占总产量的65%以上，在未来几年这个比例也将保持在60%-70%。 本课题在全面了解转炉炼钢的基础上，以某转炉炼钢厂的实际项目为背景，对转炉炼钢中的煤气回收系统进行深入研究，设计构建基于西门子S7-300的自动控制系统。深入了解煤气回收工艺流程和回收条件构建以S7-300为主站、采用Profibus进行数据通信的转炉炼钢煤气回收自动控制系统，并在此基础上以S7-300为主站通过Profibus-DP与变频器从站进行数据通信，用变频器对加压机风进行变频调速、采用煤气回流控制实现恒压供气。 论文在了解工艺及设备间连锁互锁关系的基础上，深入研究了转炉煤气回收利用控制系统的硬件组成及软件实现。对煤气加压机控制系统采用模拟量闭环控制，并针对常规PID无法实现参数在线整定的问题，对模糊PID进行了延伸学习，通过Matlab软件运用Simulink建模仿真对比了模糊PID和普通PID的响应曲线。可以看出模糊PID的调节精度更高，稳态性能变的更好，并且在西门子S7-300中模糊PID控制完全可以实现。模糊PID也越来越多的被应用于工厂实践，控制效果也很理想，它具有十分广阔的应用前景。 【关键词】：转炉炼钢 自动控制系统 煤气回收 恒压供气
【学位授予单位】：内蒙古科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：TP273
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 1 绪论9-14
• 1.1 转炉炼钢概述9-11
• 1.2 我国转炉炼钢控制技术的发展11-12
• 1.3 转炉煤气回收的实际意义12-13
• 1.4 本课题研究的主要内容13-14
• 2 转炉煤气回收利用总系统14-23
• 2.1 转炉煤气回收子系统14-18
• 2.1.1 煤气回收子系统主要设备组成15-16
• 2.1.2 各设备间联锁16-17
• 2.1.3 煤气回收条件17-18
• 2.2 转炉煤气加压子系统18-23
• 2.2.1 煤气加压子系统主要设备组成19-20
• 2.2.2 加压机控制原理20-23
• 3 煤气回收利用控制系统硬件组成及软件实现23-37
• 3.1 煤气回收利用控制系统的硬件组成23-29
• 3.1.1 PLC 控制系统组成23-26
• 3.1.2 系统主要控制设备组成26-29
• 3.2 煤气回收利用控制系统软件实现29-37
• 3.2.1 控制系统程序设计32-35
• 3.2.2 变频器的参数设置35-37
• 4 煤气加压关键环节加压机控制系统的实现及仿真37-56
• 4.1 传统 PID 控制原理及参数整定37-39
• 4.2 加压机 PID 控制系统的实现39-47
• 4.3 煤气回收利用系统中模糊 PID 控制算法仿真47-56
• 4.3.1 模糊 PID 讨论47-49
• 4.3.2 参数自整定模糊 PID 控制器设计49-56
• 结论56-57
• 参考文献57-59
• 附录 A 接线图59-60
• 附录 B 模糊控制器程序60-63
• 附录 C 盲板阀程序63-64
• 在学研究成果64-65
• 致谢65

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