| 【中文题名】 | 大型台车式电阻炉温度自适应控制系统 |
| 【英文题名】 | Temperature Adaptive Control System of Large Bogie-hearth Resistance Furnace |
| 【学科专业】 | 控制理论与控制工程 |
| 【论文级别】 | 硕士论文 |
| 【投稿时间】 | 2006-9-13 |
| 【中关键词】 | 大型台车式电阻炉,自适应控制,温度控制,热处理,, |
| 【英关键词】 | large bogie-hearth resistance furnace,adaptive control,temperature control,heat treatment, |
| 【分类导航】 | 工业技术>自动化技术、计算机技术>自动化技术及设备>自动化系统>自动控制、自动控制系统>自适应（自整定）控制、自适应控制（自整定）系统 |
| 【论文摘要】 | 电阻炉热处理过程通常呈现严重大纯滞后、非线性、时变性，而且大型台车式电阻炉由于加热空间大，温度场存在强耦合、现场强干扰，给温度控制带来极大的不确定性，严重影响产品质量。因此，成功解决电阻炉温度控制问题以满足热处理工艺要求具有重要的现实意义。
本文首先介绍了我国电阻炉温度控制的现状、发展趋势及存在的问题。着重分析了大型台车式电阻炉热处理过程中温度控制所面临的问题。
其次根据热处理工艺的要求，完成了基于现场总线技术，集检测、控制和管理等功能为一体的自动化系统的开发。整个系统采用二级计算机控制方式，基础自动化级采用西门子公司S7—200系列PLC，实现对对台车、电源车的运行以及砂封、炉门升降和密封的控制。监控级为台湾研华生产的工业控制机，完成对系统的组态、监控、报警、制表等功能。系统操作简便，画面动感直观，并具有高适应性、高可靠性和高稳定性等特点。
本系统利用计算机高速、便于进行复杂计算的优势，替代普通控制仪表，实现了对27个加热区的温度控制，保证了这些加热区能同步、协调工作，现场参数整定简单方便；控制器输出经过独特的限幅技术，实现了温度的局部微调，较好的解决了炉内温... |
| 【论文题纲】 |
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摘要 |
3-4 |
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Abstract |
4-8 |
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第1章 绪论 |
8-10 |
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1.1 课题来源 |
8 |
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1.2 课题简介 |
8-9 |
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1.3 本文的主要研究内容及方法 |
9-10 |
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第2章 课题背景和研究现状及发展趋势 |
10-15 |
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2.1 课题背景 |
10-12 |
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2.1.1 电阻炉简介 |
10-11 |
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2.1.2 全纤维台车式电阻炉介绍 |
11-12 |
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2.1.3 大型全纤维台车式电阻炉介绍 |
12 |
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2.2 台车式电阻炉温度控制发展及趋势 |
12-15 |
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2.2.1 台车式电阻炉温度控制的研究 |
12-13 |
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2.2.2 台车式电阻炉温度控制现状及发展趋势 |
13-15 |
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第3章 自适应PID控制的理论基础 |
15-22 |
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3.1 引言 |
15 |
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3.2 常规PID控制简介 |
15-17 |
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3.2.1 积分分离式的PID算法 |
15-16 |
|
3.2.2 带死区的PID算法 |
16 |
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3.2.3 适应性PID算法 |
16-17 |
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3.3 自适应控制理论 |
17-21 |
|
3.3.1 自适应控制简介 |
17 |
|
3.3.2 自适应控制的含义及工作原理 |
17-18 |
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3.3.3 自适应控制系统理论发展 |
18-20 |
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3.3.4 自适应控制的特点 |
20-21 |
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3.4 自适应PID控制 |
21-22 |
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第4章 温度自适应PID控制器设计 |
22-30 |
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4.1 引言 |
22 |
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4.2 传统PID调节器的调节规律 |
22-23 |
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4.3 自适应控制PID控制器的实现 |
23-30 |
|
4.3.1 Smith预估补偿原理介绍 |
23-25 |
|
4.3.2 炉温控制器的两个改进 |
25-30 |
|
第5章 大型台车式电阻炉温度自适应控制系统仿真 |
30-36 |
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5.1 系统模型建立 |
30-32 |
|
5.1.1 模型形式 |
30 |
|
5.1.2 参数测定 |
30-32 |
|
5.2 仿真试验 |
32-36 |
|
第6章 大型台车式电阻炉自适应控制系统硬件设计 |
36-42 |
|
6.1 控制系统主要技术性能指标 |
36 |
|
6.2 控制系统的可靠性设计 |
36 |
|
6.3 控制系统的总体结构 |
36-40 |
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6.3.1 温度控制系统的硬件组成 |
37-38 |
|
6.3.2 控制系统的硬件配置 |
38-40 |
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6.4 本课题需要解决的几个关键问题 |
40 |
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6.5 解决方案 |
40-42 |
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第7章 大型台车式电阻炉温度自适应控制系统软件设计 |
42-64 |
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7.1 组态王kingview 6.03简介 |
42-43 |
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7.1.1 组态王kingview 6.03的特点 |
42-43 |
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7.1.2 组态王kingview 6.03程序组成介绍 |
43 |
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7.2 监控系统上位机程序设计及其实现 |
43-54 |
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7.2.1 监控系统上位机程序设计 |
43-49 |
|
7.2.2 监控软件部分功能实现 |
49-54 |
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7.3 监控系统下位机程序设计 |
54-55 |
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7.3.1 PLC软件编程环境 |
54 |
|
7.3.2 PLC软件设计 |
54-55 |
|
7.4 温度控制软件的描述 |
55-64 |
|
7.4.1 温度控制软件的特点 |
55-56 |
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7.4.2 监视与控制画面设计 |
56-64 |
|
第8章 总结与展望 |
64-67 |
|
8.1 总结 |
64-66 |
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8.1.1 系统运行情况 |
64-65 |
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8.1.2 本文的主要工作 |
65-66 |
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8.2 展望 |
66-67 |
|
攻读学位期间发表的学术论文及获奖情况 |
67-68 |
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参考文献 |
68-71 |
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致谢 |
71-72 |
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附录 |
72-81 |
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附录1 IniRealcur(long TID，string RealCur)函数 |
72-77 |
|
附录2 棒图画面程序命令语言 |
77-81 |
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| 【DOI】 | LunWen.ID:2.2008.379840 |
