基于iFIX的臺車式退火爐監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計.pdf

1、臺車式退火爐是機械加工和機械制造行業(yè)中非常重要的熱處理設(shè)備,在國內(nèi)廣泛應(yīng)用。本文是以某汽輪機廠115號臺車式退火爐改造項目為背景展開的。該退火爐的控制系統(tǒng)包括臺車、爐門、鼓風(fēng)機、密封放松等電氣自動控制系統(tǒng),燃氣壓力、助燃空氣壓力、爐膛溫度、爐膛壓力等自動測量控制系統(tǒng)和燒嘴燃燒自動控制系統(tǒng)。
　　 本文對臺車式退火爐的生產(chǎn)工藝過程和控制系統(tǒng)進行了深入研究,根據(jù)臺車式退火爐的工藝流程和特點,設(shè)計了一套軟硬件結(jié)合的臺車式退火爐生產(chǎn)過程

2、監(jiān)控系統(tǒng),該監(jiān)控系統(tǒng)可分為現(xiàn)場執(zhí)行層、中間控制層和系統(tǒng)管理與監(jiān)控層。現(xiàn)場執(zhí)行層主要完成現(xiàn)場儀表與執(zhí)行機構(gòu)的控制功能和現(xiàn)場數(shù)據(jù)的采集。中間控制層為PLC控制站,主要完成基本的邏輯控制功能及實現(xiàn)特殊的控制算法。系統(tǒng)管理與監(jiān)控層主要由一臺裝有iFIX組態(tài)軟件的工業(yè)控制計算機(IPC)組成,它與PLC之間通過MPI通訊協(xié)議來獲取生產(chǎn)過程的數(shù)據(jù),動態(tài)顯示工藝流程、報警畫面,從而實現(xiàn)對生產(chǎn)過程的遠程監(jiān)控。
　　 在退火爐的工業(yè)生產(chǎn)過程中,爐

3、溫控制具有非線性、大滯后等特點,這給爐溫控制系統(tǒng)的分析與設(shè)計帶來了許多困難。本文采用有理近似來近似純滯后環(huán)節(jié),結(jié)合勞斯判據(jù)準則給出了使系統(tǒng)穩(wěn)定的PID取值范圍。通過仿真結(jié)果驗證了本文采用有理近似方法的正確性及有效性。
　　 在系統(tǒng)的設(shè)計中,一改以往的傳統(tǒng)燃燒控制方式即連續(xù)控制方式,而采用脈沖燃燒控制技術(shù),脈沖燃燒控制使用脈寬調(diào)制技術(shù),采用間斷燃燒的方式,通過調(diào)節(jié)燃燒時間的占空比(通斷比)來實現(xiàn)退火爐的溫度控制,具有動態(tài)性能好、控