基于西門子PCS7的加熱爐爐溫預測控制.pdf

1、步進式加熱爐是鋼鐵企業(yè)中熱軋生產(chǎn)工藝的主要設備之一，其主要任務是為鋼坯軋制工序段提供加熱質(zhì)量滿足軋制工藝所要求的鋼坯。步進加熱爐作為軋制工藝的關(guān)鍵設備，其控制水平直接影響到鋼坯的加熱質(zhì)量，產(chǎn)量和生產(chǎn)成本。步進加熱爐是一個復雜的工業(yè)被控對象，具有大慣性、純滯后、非線性、外界擾動因素多等特點，以往的加熱爐采用傳統(tǒng)PID控制，Wincc組態(tài)軟件進行監(jiān)控，雖然這種控制方法一直在使用，但是針對加熱爐這些復雜的特點，傳統(tǒng)PID很難達到良好的控制效果

2、，爐溫波動仍然很大，爐溫控制不能趨于平穩(wěn)。所以針對加熱爐的大慣性、純滯后的特點和目前的控制狀況，本文采用基于模型的預測控制算法模塊作為爐溫預測控制器對步進式加熱爐的爐溫進行控制。
　　本文介紹了步進式加熱爐的結(jié)構(gòu)、工藝和控制要求，歸納了步進式爐的控制現(xiàn)狀，分析了步進式加熱爐的過程控制系統(tǒng)，并針對存在的問題進行以下幾個方面的研究：
　　第一，針對步進式加熱爐控制過程中存在的大慣性和純滯后的特點，學習了模型預測控制原理，應用Ma

3、tlab工具箱辨識加熱爐的模型參數(shù)和燃料的流量控制模型參數(shù)，并應用Matlab軟件對模型預測控制理論進行仿真研究。
　　第二，對加熱爐的溫度控制進行傳統(tǒng)PID控制和MPC預測控制進行仿真比較，驗證了MPC的抗干擾性和設定值的跟隨特性。
　　第三，系統(tǒng)的學習了SIMATIC PCS7 V7.1軟件，學習PCS7中先進過程控制庫中的功能模塊和使用方法，有了深層次的消化吸收，并學習了在PCS7系統(tǒng)中如何創(chuàng)建工程項目的方法步驟。