發(fā)布時間：2025-05-28 04:41

　　自上世紀70年代以來，國內外進行高爐煉鐵的原料主要是燒結礦，其品質優(yōu)劣直接影響著鋼鐵生產的質量、產量、能源消耗及企業(yè)效益。燒結礦配料過程具有非線性、變量多、干擾多等特點，是一個復雜的工業(yè)過程。配料過程的原料品種多、品質雜、成分波動大，傳統(tǒng)的人工配料方法難以實現(xiàn)對鐵品位、堿度等指標的精準控制，導致燒結礦產品質量不穩(wěn)定、合格率低。 針對上述情況，本文設計了冶金燒結配料過程優(yōu)化控制系統(tǒng)，實現(xiàn)對各原料流量的優(yōu)化控制，并進行了半實物仿真研究。本文主要工作內容如下： （1）設計燒結配料過程優(yōu)化控制系統(tǒng)的兩層控制結構，即優(yōu)化設定層和流量回路控制層。優(yōu)化設定層功能是：根據(jù)最優(yōu)化算法，計算獲得各控制回路原料流量的理想設定值；回路控制層的功能是：采用PID控制算法，對原料流量進行實時控制，使其實際值趨于最優(yōu)設定值。 （2）利用羅克韋爾PLC硬件設備和配套軟件，建立ControlLogix控制平臺和NetLinx網絡構架，設計了燒結配料過程的優(yōu)化控制系統(tǒng)。 （3）開發(fā)了燒結配料優(yōu)化控制系統(tǒng)的半實物仿真實驗平臺，該平臺主要由優(yōu)化設定計算機、監(jiān)控計算機、PLC控制系統(tǒng)、模型計算機四部分組成。由于在...

【文章頁數(shù)】：62 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究背景與意義
    1.2 工業(yè)過程優(yōu)化控制研究現(xiàn)狀
        1.2.1 優(yōu)化控制結構研究
        1.2.2 優(yōu)化建模研究
        1.2.3 優(yōu)化算法研究
    1.3 工業(yè)過程仿真技術的發(fā)展現(xiàn)狀
    1.4 論文構成
2 配料過程配比計算的最優(yōu)化方法研究
    2.1 燒結配料過程的工藝流程
    2.2 燒結配料的質量指標
    2.3 燒結配料配比計算的最優(yōu)化方法
        2.3.1 中和配料配比計算最優(yōu)化方法
        2.3.2 混合配料配比計算最優(yōu)化方法
    2.4 本章小結
3 配料過程的優(yōu)化控制方法
    3.1 優(yōu)化設定層
        3.1.1 優(yōu)化設定層的結構和功能
        3.1.2 計算模塊
        3.1.3 調整模塊
    3.2 回路控制層
        3.2.1 各原料流量的控制回路
        3.2.2 PID 控制算法
    3.3 本章小結
4 燒結配料優(yōu)化控制系統(tǒng)的設計與開發(fā)
    4.1 優(yōu)化控制系統(tǒng)的整體結構和功能
    4.2 控制系統(tǒng)的硬件設計
        4.2.1 ControlLogix 控制平臺
        4.2.2 NetLinx 網絡平臺
        4.2.3 1756 ControlLogix 標準控制器的設計
        4.2.4 控制平臺硬件及其接線
    4.3 控制系統(tǒng)的軟件設計
        4.3.1 程序設計
        4.3.2 監(jiān)控畫面設計
    4.4 本章小結
5 半實物仿真實驗平臺設計
    5.1 仿真實驗平臺的結構組成
    5.2 仿真實驗平臺子系統(tǒng)間內部通訊
        5.2.1 OPC 技術
        5.2.2 Ethernet（以太網）技術
        5.2.3 RSLinx Classic 技術
    5.3 優(yōu)化設定計算機
        5.3.1 優(yōu)化設定界面
        5.3.2 優(yōu)化設定界面與 MATLAB 通信
        5.3.3 MATLAB 與 PLC 控制器通信
    5.4 PLC 控制系統(tǒng)
    5.5 模型計算機
        5.5.1 對象模型的建立
        5.5.2 MATLAB 與 FactoryTalk View 軟件的通信
    5.6 監(jiān)控計算機
        5.6.1 監(jiān)控界面
        5.6.2 監(jiān)控計算機與 PLC 控制系統(tǒng)的通信
    5.7 半實物仿真實驗平臺運行結果
    5.8 本章小結
6 結論
參考文獻
致謝



本文編號：4048093