連續(xù)燒結(jié)爐溫度場分析及溫控專家系統(tǒng)的開發(fā).pdf

1、金屬粉末注射成形技術(shù)(Metal Injection Molding，簡稱MIM)是近年來粉末冶金學(xué)科和工業(yè)中發(fā)展較快的領(lǐng)域。隨著MIM技術(shù)的規(guī)模產(chǎn)業(yè)化，MIM產(chǎn)業(yè)的全面發(fā)展更需要通過生產(chǎn)設(shè)備來提高企業(yè)的生產(chǎn)效率。正確選擇和使用MIM生產(chǎn)過程中的各種設(shè)備，可提高產(chǎn)品的質(zhì)量、產(chǎn)量以及勞動生產(chǎn)率，加速產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。在此基礎(chǔ)上，提出連續(xù)燒結(jié)設(shè)備的概念。 連續(xù)式燒結(jié)爐由多個爐段組成，各個爐段之間在燒結(jié)過程中存在耦合，同時還受到氣氛、爐門等

2、因素的影響使得溫度控制精度較低。正是由于連續(xù)燒結(jié)爐具有典型的大滯后、非線性、強耦合等復(fù)雜特點，所以很難建立起精確的數(shù)學(xué)模型來實現(xiàn)連續(xù)燒結(jié)爐溫度的精確控制。同時影響MIM燒結(jié)零件質(zhì)量的一個關(guān)鍵因素是溫度控制精度，燒結(jié)溫度的一個微小變化就會導(dǎo)致零件的密度變化，甚至局部表面熔化。因此，提高連續(xù)燒結(jié)爐溫度控制精度，對降低零件的損壞率，減少能源浪費起到很重要的作用。智能控制技術(shù)不需要有精確的數(shù)學(xué)模型作為基礎(chǔ)，適合應(yīng)用于像連續(xù)燒結(jié)爐溫度控制這樣的復(fù)

3、雜系統(tǒng)。論文在對多爐段連續(xù)燒結(jié)爐溫度場分析的基礎(chǔ)上，將專家控制系統(tǒng)應(yīng)用到連續(xù)燒結(jié)爐溫度控制中，提高了控制精度和燒結(jié)產(chǎn)品質(zhì)量，節(jié)約了資源，具有一定的工程實用價值和學(xué)術(shù)理論研究價值。 論文首先闡述了傳熱學(xué)和有限元分析方法的基礎(chǔ)理論知識。利用ANSYS的熱分析功能模塊，對連續(xù)燒結(jié)爐溫度場進行分析:分析了氣體因素影響下高溫?zé)Y(jié)段溫度場分布、爐門開關(guān)因素下低溫段溫度場分布；前區(qū)在加熱時和不加熱時對當(dāng)前分析區(qū)溫度場的影響以及后區(qū)加熱時和不加

4、熱時對其溫度場的影響，得到各種情況下的燒結(jié)爐溫度場分布。分析結(jié)果得到的數(shù)據(jù)為專家系統(tǒng)的構(gòu)建提供了依據(jù)，也對提高連續(xù)燒結(jié)爐溫度控制精度有一定的指導(dǎo)作用。其次論述了專家控制基礎(chǔ)理論，主要包括專家控制的基本思想、目標(biāo)與實現(xiàn)、專家控制系統(tǒng)的特點和分類以及專家控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。在分析專家控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，借鑒專家控制在其他領(lǐng)域應(yīng)用的成功實例，結(jié)合實際工程項目，將專家控制系統(tǒng)應(yīng)用于連續(xù)燒結(jié)爐溫控系統(tǒng)的可行性進行了論證。重點介紹了連續(xù)燒結(jié)爐專家控制系統(tǒng)

5、的構(gòu)建:專家系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的設(shè)計，根據(jù)所獲得的知識在Microsoft access 2000環(huán)境下建立知識庫，分別用來存儲溫度場分析結(jié)果、推理結(jié)果和真實歷史數(shù)據(jù)值；采用產(chǎn)生式規(guī)則編寫連續(xù)燒結(jié)爐專家控制系統(tǒng)規(guī)則；采用C++代碼構(gòu)建專家控制系統(tǒng)推理機模塊，形成控制策略，從而完成專家控制系統(tǒng)推理機的設(shè)計。論文最后介紹了連續(xù)燒結(jié)爐的組態(tài)監(jiān)控設(shè)計，利用ODBC技術(shù)解決專家系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫與組態(tài)監(jiān)控之間的數(shù)據(jù)通信問題，實現(xiàn)了兩者的集成運行。從而實現(xiàn)了控制網(wǎng)