過程控制系統(tǒng)課程設(shè)計--步進(jìn)式加熱爐控制系統(tǒng)設(shè)計-資料下載頁
2025-06-04 18:33本頁面
【正文】 歷史曲線顯示畫面等。 圖 45 加熱爐生產(chǎn)過程監(jiān)視畫面 5． 系統(tǒng)流程圖 （ 1） 主程序流程圖 開 始手 動 嗎 ？ 手 動 方 式置 自 動 標(biāo) 志步 進(jìn) 式 加 熱 爐溫 度 控 制爐 膛 壓 力 控 制NY結(jié) 束 圖 46 步進(jìn)式加熱爐控制主程序流程圖 (2)燃料與空氣比值控制系統(tǒng) 采 集 燃 料 和 空 氣 數(shù) 據(jù)燃 料 和 空 氣 配 比 是 否滿 足 條 件 ？返 回燃 料 與 空 氣 經(jīng) 噴 嘴 混合 后 燃 燒是否調(diào) 節(jié) 燃 料 與 空 氣 管 道 控 制閥 至 適 當(dāng) 位 置開 始 圖 47 燃料與空氣比值控制子程序流程圖 在步進(jìn)式加熱爐的生產(chǎn)工藝中 ,加熱爐的空燃比值燃燒控制是一個相當(dāng)重要的部分 ,既要保證加熱爐的各段溫度達(dá)到一定數(shù)值 ,以滿足加熱鋼坯的需要 ,又要考慮燃料的經(jīng)濟(jì)成本。所以空燃比值燃燒控制中采用雙閉環(huán)比值控制系統(tǒng) ,使燃燒更加完善 ,燃燒質(zhì)量大幅度提高 ,大大降低了軋鋼的生產(chǎn)成本 ,減少了廢氣污染 ,為生產(chǎn)高效奠定了可靠的基礎(chǔ)。 （ 3） 溫度控制系統(tǒng) 開 始采 集 溫 度 信 號 燃 燒 控 制返 回采 集 到 的 溫 度 信 號 與設(shè) 定 值 是 否 相 等 ？燃 料 空 氣 單 交 叉調(diào) 整是否 圖 48 溫度控制系統(tǒng)子程序流程圖 溫度控制是自動控制經(jīng)常討論的課題之一，它代表了一類自動控制的方法。而且溫度控制在我國電子、冶金、機(jī)械等工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用非常廣泛，可以說在生產(chǎn)生活中無處不在，例如 加熱爐 、電冰箱等 等 。由于其具有工況復(fù)雜、參數(shù)多變、運(yùn)行慣性大、控制滯后等特點(diǎn)， 所以 溫度控制帶來的時滯效應(yīng)難題始終困擾著實際應(yīng)用 ，使得 它對控制調(diào)節(jié)器要求極高。目前，仍有相當(dāng)部分工業(yè) 、 企業(yè)在 步進(jìn)式加熱爐加熱鋼坯過程中 存在著控制精度不高，爐內(nèi) 各段 溫度均勻性差等問題，達(dá)不到工藝要求，造成裝備運(yùn)行成本費(fèi) 用高，產(chǎn)品品質(zhì)低下，嚴(yán)重影響企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益，急需進(jìn)行技術(shù)改造。隨著科學(xué)技術(shù)的高速發(fā)展，溫度控 制 技術(shù)得到了很大的進(jìn)步，其應(yīng)用的領(lǐng)域也不斷的擴(kuò)大。 步進(jìn)式加熱爐 溫度控制系統(tǒng)的設(shè)計是個 傳統(tǒng) 的課題，溫度控制在工業(yè)生產(chǎn)、科研活動中是個很重要的環(huán)節(jié)，能否將溫度控制在所需要的范圍內(nèi)關(guān)系到整個 步進(jìn)式加熱爐 系統(tǒng)的成敗 。 由于控制對象不同，所控制的精度有所不同，為了達(dá)到所需要的精度， 所以在本設(shè)計采用 基于西門子的可編程控制器 與集散控制系統(tǒng)來控制爐膛內(nèi)的各段溫度 。其中 步進(jìn)式 加熱爐為 三段式加熱 爐， 預(yù)熱段溫度為750℃ ～ 1100℃ ，加熱段 的溫度為 1250℃ ～ 1300℃ ， 均熱段的溫度為 1150℃ ～1250℃ 。各加熱段 內(nèi)置熱電偶用于檢測溫度 ,各段溫度 控制 器 采用 可編程控制 器，熱電偶檢測的溫度與設(shè)定值比較，經(jīng) PLC 計算后輸出 4～ 20mA 控制信號給 執(zhí)行器調(diào)節(jié)爐溫 。 PLC 再將采集到的溫度數(shù)據(jù)送到組態(tài)系統(tǒng)中，對加熱爐內(nèi)的三段溫度進(jìn)行顯示及 報 警 輸出。 （ 4） 爐膛壓力控制系統(tǒng) 開 始判 斷 爐 膛 壓 力 是 否等 于 設(shè) 定 值 ？返 回調(diào) 整 煙 道 百 葉 窗 至 適 當(dāng)位 置是否采 集 爐 膛 壓 力 信 號 圖 49 爐膛壓力控制系統(tǒng)子程序流程圖 為防止冷風(fēng)倒灌和火焰從爐內(nèi)噴出，加熱爐內(nèi)應(yīng)保持微正壓。調(diào)節(jié)器根據(jù)安裝在均熱段側(cè)壁上 的變送器測量的壓力變化去控制煙道百葉窗的開度，以保證爐內(nèi)維持微正壓。爐壓控制器設(shè)自動 (A)和手動 (M)兩種模式。自動方式時：在 CRT上由人工給定爐壓調(diào)節(jié)回路的設(shè)定值控制爐壓；手動方式時：在 CRT上由人工對爐壓調(diào)節(jié)器的輸出值手動控制。當(dāng)爐壓變送器處于故障狀態(tài)時，爐壓控制器被強(qiáng)制為手動狀態(tài)，煙道百葉窗維持原來的開度。 爐膛壓力要保持在一定范圍內(nèi) ,過高會使?fàn)t門噴火損傷爐體及設(shè)備 ,過低則影響燃燒質(zhì)量和效果。 六、 心得體會 通過這次的過程控制課程設(shè)計，我學(xué)到了很多，不僅僅是知識方面。 剛接觸到這個題目，感覺非常棘手， 對各種只是都不了解，因而，就開始了搜索資料的過程。但是網(wǎng)上的資料也并不是很全面，很多東西還是很模糊，也去圖書館查閱了一些資料，再結(jié)合這自己所學(xué)的知識，慢慢的摸索出了一些門道。課程設(shè)計是一個綜合性的題目，它包括的不只是過程控制的知識，還有像 DCS，自動控制原理等等的知識的結(jié)合，是融會貫通的。這就讓我將自己大學(xué)幾年里學(xué)的知識綜合到了一起，對自己所學(xué)的知識體系有了更進(jìn)一步的理解。 老師也進(jìn)行了課程設(shè)計的答疑，讓一些同學(xué)分享了自己做課程設(shè)計的經(jīng)驗，再加上老師的講解，我對這次課程設(shè)計的思路、知識有了更加深刻的認(rèn)識，也 給我做課程設(shè)計時有了一定的指導(dǎo)方向。通過我們小組成員的共同努力，我們成功的將這次過程控制課程設(shè)計完成了。 這次課程設(shè)計，讓我學(xué)到了不少實際工程運(yùn)用的知識，加深了我對課本知識的理解。同時，也鍛煉了我對于問題分析，進(jìn)而進(jìn)行搜索、匯集、整理資料的能力。不僅如此，他還增強(qiáng)了我的團(tuán)隊意識，學(xué)習(xí)了團(tuán)隊的精神?？傊?，這是課程設(shè)計不只是一次知識的領(lǐng)悟，而且是對我人生發(fā)展的綜合考驗。我也能不斷督促自己做的更好，不斷的進(jìn)步。 七 、參考資料 1.《自動化儀表與過程控制》 施仁，劉文江，鄭輯光編第 3 版北京：電子工業(yè)出版社 2. 電子文獻(xiàn)：中國優(yōu)秀碩士學(xué)士論文（加熱爐控制） 3. 《 組態(tài)軟件應(yīng)用指南 :組態(tài)王 Kingview和西門子 WinCC》 王善斌主編北京 :化學(xué)工業(yè)出版社 ,2021 4.《過程控制工程》第二版，王樹青，戴連奎，于玲。化工工業(yè)出版社。 5. 龍偉 ,聶官鴻 。S7200 系列 PLC 和 PC 機(jī)實時通信的實現(xiàn)方法 [J]。南昌大學(xué)學(xué)報 (工科版 )。2021 年 02 期 6. 張洋 ,程紅 ,孟梅 ,王亞鋒 ,趙文仙 ,杜明芳 。S7200 可編程控制器與微機(jī)通信的設(shè)計和實現(xiàn) [J]。微計算機(jī)信息 。2021 年 08 期
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